Рада ухвалила закон про мобілізацію: що змінюється для українців
Долар 41.54 ₴ (+0.12), євро 44.98 ₴ (-0.05)
Кременчук: +18°C, ясно. Увечері до +12°C.
День працівників соціальної сфери. Всесвітній день сміху.
Сьогодні святкують: Максим, Віктор, Тамара
Овен: Хороший день для нових починань. Зірки сприяють ініціативі.
2004 — Кіпр, Чехія та 8 інших країн вступили до Євросоюзу
Паливо знову подорожчало: А-95 переступив психологічну межу
Apple iPhone 17 Air: все що відомо про найтоншу модель
Кисень став постійною частиною атмосфери близько 2,33 мільярда років тому, але нова робота MIT показує: життя могло навчитися дихати ним значно раніше. Як ранні мікроорганізми "з'їдали" кисень і гальмували його зростання?
Кисень нині здається очевидним – ми вдихаємо його щосекунди. Та Земля пройшла довгий шлях до стабільної "кисневої ери". Нове дослідження Массачусетського технологічного інституту показує: аеробне дихання могло запуститися значно раніше, ніж ми звикли думати. Йдеться про еволюцію ферменту, що дозволяє організмам використовувати кисень, ще в мезоархеї – задовго до того, як атмосфера наситилася О₂. Для науки це шанс по-новому зібрати "кисневий пазл" ранньої Землі.
Геобіологи простежили еволюційне коріння гем-мідних кисневих редуктаз – набору ферментів, без яких сучасне аеробне дихання неможливе. Вони виявили, що ці ферменти виникли у мезоархейську еру, тобто за сотні мільйонів років до Великої кисневої події (Great Oxidation Event, GOE). Висновок: деякі мікроорганізми могли використовувати невеликі порції кисню задовго до того, як він став постійною частиною атмосфери.
За оцінками авторів, поява здатності дихати киснем припадає на період приблизно 3,2-2,8 мільярда років тому. Водночас ціанобактерії – перші виробники кисню через фотосинтез – виникли близько 2,9 мільярда років тому. Стабільне накопичення О₂ в атмосфері відбулося значно пізніше – орієнтовно 2,33 мільярда років тому під час GOE.
Дотепер науковці намагалися пояснити, чому між появою перших виробників кисню і його стабільним накопиченням минули сотні мільйонів років. До геохімічних "пасток" (реакцій з породами) додається ще один чинник – біологічне споживання кисню ранніми мікроорганізмами. Якщо поруч із ціанобактеріями існували організми зі згаданими ферментами, вони могли ефективно "забирати" кисень у середовищі, що сприяло затримці накопичення кисню в атмосфері.
Команда ідентифікувала генетичну послідовність "ядра" ферменту, де відбувається реакція відновлення кисню до води, і виконала масштабний пошук у базах даних геномів мільйонів видів. Далі вчені "розмістили" знайдені послідовності на еволюційному дереві життя, уточнюючи часові межі за допомогою незалежних "орієнтирів", як-от датовані викопні рештки певних груп.
"Це суттєво змінює історію аеробного дихання... Наше дослідження додає до картини, що життя могло використовувати кисень значно раніше, ніж вважалося", – зазначає Фатіма Хусейн, постдокторантка MIT (EAPS).
Грегорі Фурньє підкреслює складність відбору даних: "Цей фермент майже всюдисущий, тож нам довелося ретельно відфільтрувати мільйони записів, аби отримати репрезентативну вибірку для обчислень".
Результати допомагають зв'язати попередні знахідки про раннє виробництво кисню з його пізнім накопиченням в атмосфері. Вони підтримують сценарій, у якому поєднання геохімічних і біологічних процесів разом тримали концентрацію О₂ на низькому рівні протягом тривалого часу. Роботу частково підтримано програмою Scialog Research Corporation for Science Advancement.
Нове датування походження ключового ферменту зміщує акценти в історії Землі: еволюційні інновації життя відбувалися "на випередження", ще до глобальних змін атмосфери. Для читача це означає одне: чим точніші часові прив'язки ми маємо, тим краще розуміємо, як біологія і планета спільно формували світ, у якому ми живемо.
Без спаму. Лише топ-матеріали Gosta. Відписатись в один клік.