Τα αρχαία βράχια από ένα απομακρυσμένο νησί του Καναδά περιέχουν τα παλαιότερα φύκια που ανακαλύφθηκαν ποτέ.
Τα δείγματα, που βρέθηκαν στο νησί Baffin του Καναδά, αποκαλύπτουν επίσης κατά προσέγγιση όταν τα φυτά είχαν τα απαραίτητα συστατικά για τη φωτοσύνθεση, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Το εύρημα το αποκαλύπτει Bangiomorpha pubescens, τα παλαιότερα γνωστά άλγη στη Γη, είναι παλαιότερα από 1 δισεκατομμύριο χρόνια. Εργαζόμενοι προς τα πίσω, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι άλγες πιθανότατα θα συγκομίσουν την ενέργεια του ήλιου μέσω της φωτοσύνθεσης πριν από περίπου 1,25 δισεκατομμύρια χρόνια.
"Νομίζω ότι είναι αρκετά θεαματικό το γεγονός ότι τα απολιθώματα είναι σχεδόν όμοια με τα κόκκινα φύκια και έχουμε δείξει ότι είναι πάνω από 1 δισεκατομμύριο χρόνια", δήλωσε ο ερευνητής επικεφαλής της μελέτης Timothy Gibson, φοιτήτρια στο Τμήμα Γης και Πλανητικών Επιστημών στο McGill Πανεπιστήμιο, στον Καναδά.
Ο αέρας της γης
Όταν ένα φυτό φωτοσύνθετα, χρησιμοποιεί το φως του ήλιου για να τροφοδοτήσει μια αντίδραση μεταξύ νερού και διοξειδίου του άνθρακα, παράγοντας υδατάνθρακες και οξυγόνο. Τα βακτήρια έχουν φωτοσύνθετα από τουλάχιστον 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, αλλά Β. Pubescens είναι το πρώτο γνωστό παράδειγμα ενός ευκαρυωτικού που θα μπορούσε να φωτοσύνθετε. (Τα ευκαρυωτικά είναι οργανισμοί, όπως φυτά, μερικά φύκια και ζώα, των οποίων τα κύτταρα έχουν μια μεμβράνη που περιβάλλει τον πυρήνα και άλλα οργανίδια που βρίσκονται μέσα σε αυτά).
"Πριν από περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ουσιαστικά δεν υπήρχε οξυγόνο στον ωκεανό", δήλωσε ο Γκίμπσον.
Τα παρθένα βακτήρια συνέβαλαν στην αλλαγή αυτού. "Αυτή η πρώιμη φωτοσύνθεση είναι υπεύθυνη για το πολύ αρχικό ατμοσφαιρικό οξυγόνο", δήλωσε ο Γκίμπσον.
Ωστόσο, υπήρχε περισσότερη αβεβαιότητα όσον αφορά την ικανότητα των πολύπλοκων οργανισμών να φωτοσύνθετα.
Σειρά περιορισμού
Οι ερευνητές δημοσίευσαν αρχικά τις ημερομηνίες για Β. Pubescens το 1990 στο επιστημονικό περιοδικό Science, δηλώνοντας ότι τα φύκια - τα οποία έφεραν τις πρώτες ευρέως αποδεκτές αποδείξεις για τη φωτοσύνθεση στα φυτά (που περιλαμβάνει τα φύκια) - ήταν μεταξύ 1,2 και 720 εκατομμυρίων ετών.
Αλλά αυτό το χρονικό παράθυρο ήταν τεράστιο, έτσι στη σημερινή μελέτη, ο Gibson και οι συνάδελφοί του μείωσαν συλλέγοντας και χρονολογώντας νέα δείγματα του μαύρου σχιστόλιθου που βρέθηκε στα στρώματα των βράχων γύρω από τα απολιθώματα των φυκιών. Η νέα τους ανάλυση έδειξε ότι Β. Pubescens ζούσε μεταξύ 1.06 και 1.03 δισεκατομμυρίων ετών πριν, με την πιθανότερη ηλικία να είναι 1.047 δισεκατομμύρια ετών, δήλωσε ο Γκίμπσον.
Αφού οι ερευνητές καθόρισαν την ηλικία του Β. Pubescens, χρησιμοποίησαν μια ανάλυση μοριακού ρολογιού - δηλαδή, ένα μοντέλο υπολογιστή που χρησιμοποιεί ποσοστά γενετικής αλλαγής για να υπολογίσει τα εξελικτικά γεγονότα - για να καταλάβει πότε πιθανότατα ξεκίνησε η φωτοσύνθεση σε ευκαρυώτες.
Η ανάλυση δείχνει ότι "πριν από 1,25 δισεκατομμύρια χρόνια, ένας σύνθετος αλλά μικροσκοπικός οργανισμός" κατάπιε "ένα απλό φωτοσυνθετικό βακτήριο και απέκτησε τις φωτοσυνθετικές δυνάμεις του", δήλωσε ο Γκίμπσον σε ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. "Ήταν στη συνέχεια σε θέση να περάσει το DNA που κωδικοποιεί για τη φωτοσύνθεση μέχρι τους απογόνους του, και τώρα, ουσιαστικά όλα τα σύγχρονα φυτά χρησιμοποιούν το ίδιο οργανίδιο - το χλωροπλάστη - για τη φωτοσύνθεση".
Ωστόσο, αν και Β. Pubescens βοήθησε να διαπιστωθεί πότε άρχισαν να φωτοσύνθενται οι ευκαρυώτες, είναι ακόμα ασαφές τα επίπεδα του οξυγόνου της Γης που έχουν φτάσει στα σύγχρονα επίπεδα, δήλωσε ο Γκίμπσον.
"Το ζήτημα του πότε το οξυγόνο έφθασε σε κάτι σαν τα σύγχρονα επίπεδα είναι ένα θέμα που προσπαθούμε ακόμα να αποκαταστήσουμε, αλλά πιθανότατα δεν ήταν μόνο πριν από μισό δισεκατομμύριο χρόνια", δήλωσε ο Γκίμπσον.
