fevereiro 28, 2024

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Cientistas acabam de descobrir um segredo de 1,75 bilhão de anos sobre a origem da vida

Cientistas acabam de descobrir um segredo de 1,75 bilhão de anos sobre a origem da vida

Pequenos fósseis que passaram quase dois mil milhões de anos presos em pedaços de rochas antigas dão-nos a primeira evidência de fotossíntese na Terra.

Na Formação McDermott, no deserto do norte da Austrália, pequenas estruturas são chamadas Tilacóides Foi descoberto no que se acredita ser um fóssil Cianobactéria Ela remonta a 1,75 bilhão de anos atrás.

Essas estruturas são encontradas dentro das células dos organismos fotossintéticos atuais e contêm o pigmento clorofila usado para absorver luz para a fotossíntese.

Isto significa que os microfósseis representam a evidência direta mais antiga da fotossíntese, dando-nos um novo limite inferior para a idade de emergência das cianobactérias portadoras de tilacóides, e uma nova ferramenta para compreender os ecossistemas primitivos da Terra e como a vida surgiu no nosso planeta.

Fotos de espécimes microfósseis Navifosa magenensis. (Demoulin et al., natureza2024)

“Nosso estudo fornece evidências diretas da existência de cianobactérias metabolicamente ativas que realizam fotossíntese anóxica”. escreve uma equipe liderada pela microbiologista Catherine Demoulin Da Universidade de Liège.

Os resultados sugerem que a análise detalhada de outros fósseis poderia identificar estruturas mais semelhantes, identificando o momento em que as estruturas fotossintéticas foram devoradas e alimentadas pelas primeiras formas de células complexas de algas.

A fotossíntese, que utiliza a luz solar para converter água e dióxido de carbono em glicose e oxigênio, pode parecer algo que as plantas e as algas estão fazendo silenciosamente consigo mesmas, mas é a base para a sobrevivência de quase todos os seres vivos.

Os organismos fotossintéticos não só constituem a base da maioria das cadeias alimentares, como os seus processos metabólicos enchem a atmosfera com o oxigénio respirável de que a maioria de nós necessita para sobreviver.

Sabemos que no início da história da Terra não havia muito oxigênio flutuando livremente na atmosfera e nos oceanos. No entanto, várias linhas de evidências geoquímicas revelam que os níveis de oxigênio aumentaram repentinamente Cerca de 2,4 bilhões de anos atrás O que é conhecido como o grande evento de oxidação. Não está claro por que isso acontece, mas uma possibilidade é o surgimento de organismos fotossintéticos.

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A mais antiga evidência microfóssil indiscutível de cianobactérias é um organismo chamado Eoentophysalis belcherensisaté datado 2,018 bilhões de anos atrás. Mas os fósseis são muitas vezes difíceis de interpretar e a sua estrutura interna nem sempre permanece intacta. Nem todas as cianobactérias contêm tilacóides.

Imagens de microscópio eletrônico de transmissão de amostras Navifosa magenensis Da Formação McDermott. (Demoulin et al., natureza2024)

Demoulin e seus colegas usaram diferentes técnicas microscópicas de alta resolução para explorar as estruturas externas e internas de microfósseis de uma espécie conhecida como Navifosa magenensisAcredita-se que sejam cianobactérias. Dentro dos corpos de organismos unicelulares de duas classes fósseis, eles encontraram membranas tilacóides.

Esses fósseis eram da Formação Grassy Bay, no Canadá, e datados de até 1,01 bilhão de anos atrás; e a Formação McDermott, que remonta a 1,75 bilhão de anos. Isto estende o registo fóssil dos tilacóides até 1,2 mil milhões de anos – e significa que a fotossíntese oxigenada deve ter evoluído antes disso.

Mas o que ainda não sabemos é se evoluíram ao longo do tempo para contribuir para o grande evento de oxidação. Somente encontrar fósseis antigos e estudá-los cuidadosamente pode nos dar uma resposta a esta questão urgente.

“Descoberta de tilacóides preservados dentro deles n. Magensis Os relatados aqui fornecem evidências diretas de uma idade mínima de cerca de 1,75 bilhão de anos atrás para a diferença entre bactérias portadoras de tilacóides e cianobactérias não contendo tilacóides. Os pesquisadores escrevem.

“Prevemos que análises ultraestruturais semelhantes de microfósseis bem preservados podem expandir o registro geológico de organismos fotossintéticos oxigenados, os primeiros ecossistemas anóxicos nos quais evoluíram células complexas.”

A pesquisa foi publicada em natureza.