Znanost
1543 prikaza

Riješen misterij: Bakterije su nastale prije nego se mislilo

Zemlja kratko nakon nastanka
NASA
Ključ leži u otkrivanju kad je došlo do prve fotosinteze na Zemlji, isto je moguće i drugdje u svemiru

Kvartet znanstvenika s Imperijalnog koledža London, te sa sveučilišta u Bristolu i u Sydneyju otkrio je da je fotosinteza prabakterija pri kojoj nastaje kisik, započela na Zemlji najmanje jednu milijardu godina prije nego što se to do sada mislilo. Umjesto prije 2,5 milijardi godina, s pojavom fotosintetskih cijanobakterija, oni su dokazali da je do prvih fotosintetskih procesa na našem planetu došlo prije 3,5 milijardi godina.

Posljedice ovakve spoznaje su frapantne. Ne tiču se samo razumijevanja nastanka i razvoja života na Zemlji, nego još i više razumijevanja mogućnosti nastanka života na drugim planetima, odnosno njihovim satelitima diljem svemira.

Priroda Smrt i pustoš Znanost Izumiranje: Na Zemlji će biti kao prije 440 milijuna godina

Science Daily prenosi članak iz znanstvenog žurnala Geobiology gdje se objašnjava da ovakvo otkriće znači da fotosinteza ipak nije tako složen proces za razvoj, odnosno da nije riječ o procesu kojem je bilo potrebno da se razvije čak dvije milijarde godina otkako je nastala Zemlja i milijardu i pol od pojave prvih kemosintetskih bakterija na planetu. Koliko je otkriće čudesno, dovoljno je pogledati na vremensku crtu Zemlje. Nastala je prije 4 milijarde i 540 milijuna godina.

Prva voda u tekućem obliku, dok je Zemlja još bila izrazito vrela, nastala je prije 4,4 milijarde godina. Najraniji kisik u molekularnom obliku na Zemlji je nastao prije 3,5 godina, a to onda znači da su se skoro pa istodobno razvile i prve bakterije sposobne obavljati fotosintezu i na taj način proizvoditi energiju za život, pritom ispuštajući kisik u atmosferu. Koliko je to rano, pokazuju još neke činjenice iz nastanka Zemlje.

U to vrijeme Zemlja je tek razvila svoju magnetosferu kao posljedicu metalnog jezgra i tek što je razvila solidnu koru. Do sada se smatralo da su fotosintetičke cijanobakterije nastale prije 2,5 milijardi godina i da je to bilo to, udaranje temelja iole složenijem životu na Zemlji kakav danas poznajemo.

Zemlja kratko nakon nastanka | Author: NASA NASA

"Znamo da su cijanobakterije vrlo drevne, ali ne znamo koliko su davno nastale... Obično se do sada smatralo da je pojava fotosinteze s proizvodnjom kisika i pojava cijanobakterija ista stvar. Tako da su znanstvenici, kako bi izračunali kada se kisik počeo proizvoditi, pokušali istraživati kada su se po prvi put razvile cijanobakterije. Naše istraživanje umjesto toga pokazuje da se oksigena fotosinteza najvjerojatnije razvila davno prije nastanka predaka cijanobakterija. A to se poklapa i s najnovijim geološkim podacima da su tragovi kisika ili ograničene nakupine kisika bile moguće prije tri milijarde godina", komentirala je za Science Daily dr. Tanai Cardona, voditeljica istraživanja.

Tu se vjerojatno potkrala greška u razgovoru, u duhu ovog otkrića vjerojatno je dr. Cardona spominjala onih 3,5 milijardi godina. Način na koji su znanstvenici došli do ovog otkrića spektakularan je na poseban način, poput detektivskog geološkog istraživanja tragova sa samih početaka nastanka Solarnog sustava. Ovakve podatke u pravilu se istražuje kemijskim analiziranjem stijena koje su nastale relativno nedugo nakon nastanka Zemlje.

Problem je u tome što su stijene, što su starije, sve nezahvalnije za precizno određivanje njihove starosti, a to onda znači i za određivanje starosti u njima fosiliziranih mikroba. Kako im u tako dalekim rasponima dostupne najmodernije metode određivanja starosti stijena nisu bile dovoljne, četvero znanstvenika krenulo je zaobilazno.

Mjesec A danas? Znanost Stigli dokazi: Na Mjesecu je netko živio

U svom najranijem obliku fotosinteza kod cijanobakterija, najjednostavnije rečeno, funkcionira tako da mikrobi pomoću Sunčeve energije razlažu molekulu vode na ione vodika i ion kisika, što je onda situacija u kojoj dobivaju svoj izvor energije za život i rast. Pritom im je za takav proces neophodan protein fotosistem II (PS II).

Jezgra PS II se pak sastoji od nečega što se zove heterodimeri homolognih proteina D1 i D2. Bitno je to da su svi D1 i D2 u doba začetaka fotosinteze, kad god da je do nje prvi put došlo, ti proteini bili praktično identični. Danas, međutim, razlika između tih proteina kod cijanobakterija i današnjih biljaka na planetu iznosi čak 70 posto.

Razlika je posljedica milijardi godina razvoja različite, složene fotosinteze modernih biljaka u odnosu na prve cijanobakterije.

Amazonska prašuma | Author: CIFOR/ Flickr/ CC BY 2.0 CIFOR/ Flickr/ CC BY 2.0

Sve što su znanstvenici još trebali bilo je odrediti koliko su se brzo tijekom povijesti razvijale razlike između tih proteina, te iz toga jednostavnom matematikom doći do trenutka kad se razvila prva fotosinteza. Rezultat je bio onih zaprepašćujućih 3,5 milijardi godina u prošlosti, netom nakon što se oko Zemlje uopće uspio razviti ikakav atmosferski omotač.

To za posljedicu ima logičan zaključak da je razvoj relativno složenog života Zemlji bio bitno jednostavniji nego što se mislilo do sada. U sljedećem koraku je potom jasno i da to znači da je puno vjerojatniji i puno jednostavniji nego što se do sada mislilo i razvoj složenog života na drugim tijelima u svemiru, što znači da je puno vjerojatniji i složen život na mnogima od onih egzoplaneta koje smo do sada otkrili da kruže oko nama relativno bliskih zvijezda.

  • Oluja95 13:07 08.Prosinac 2018.

    U knjizi života piše kako je život stvoren prije nego je svjetost došla do zemlje, što znači oko toplih gejzira. *** (Editirano zbog sustavnog oglašavanja drugih medija, ako korisnik nastavi s ovakvom praksom, bit će mu onemogućeno daljnje objavljivanje)

  • vjaceslav 21:48 05.Prosinac 2018.

    Kao što ne znamo kako se iz ničega i zbog čega stvorio svemir, ne znamo ni kako se iz nežive materije i zbog čega pojavio život u njemu. Ali u jedno smo sigurni – u našemu svemiru starom 13,8 milijardi ... prikaži još! godina, prvih 9, ili otprilike toliko, proteklo je u stvaranju uvjeta i kemijskih počela (elemenata) iz čijih je kombinacija potekao život.