Geomikrobiolog sa Sveučilišta Washington u St. Louisu predložio je da je evolucija glavna pokretačka snaga u ranom razvoju Zemlje, a ne fizički procesi, poput tektonike ploča.
Carrine Blank, doktorica docenta geomikrobiologije na Sveučilištu Washington na Odjelu za Zemlju i planetarne znanosti u umjetnosti i znanosti, proučavajući cijanobakterije - bakterije koje koriste svjetlost, vodu i ugljični dioksid za proizvodnju kisika i biomase - zaključio je da vrste su započele na Zemlji u slatkovodnim sustavima na kontinentima i postepeno su evoluirale kako bi postojale u bočastom vodenom okruženju, zatim višim solnim, morskim i hiper slanim (slana kora).
Cijanobakterije su organizmi koji su stvorili kloroplaste, tvornicu kisika u biljnim stanicama. Prije pola milijarde godina cijanobakterije su prethodile složenijim organizmima poput višećelijskih biljaka i djelovale su u svijetu u kojem je razina kisika u biosferi bila znatno manja nego danas. Tijekom vrlo dugog životnog vijeka, cijanobakterije su razvile sustav kako bi preživjele postupno rastuće oksidacijsko okruženje, što ih čini zanimljivim širokim krugovima istraživača.
Prazna je u stanju izvući svoju hipotezu iz obiteljskih stabala koja crta Cijanobakterija. Njezina će opažanja vjerojatno potaknuti raspravu među biolozima i geolozima koji proučavaju jednu od najkontroverznijih epoha Zemlje - prije otprilike 2,1 milijardu godina, kada su cijanobakterije prvi put nastale na Zemlji. Bilo je to doba kada je u Zemljinoj atmosferi došlo do nevjerojatnog, tajanstvenog i neobjašnjivog porasta kisika, s ekstremno niskih razina na 10 posto današnjih. Bila su tri - neki kažu četiri - globalna ledenjaka, a snimci fosila odražavaju veliki pomak u broju organizama koji metaboliziraju sumpor i veliki pomak u biciklizmu ugljika.
"Pitanje je: Zašto?" rekao je Blank.
„Moj je doprinos pokušaju pronalaženja evolutivnih objašnjenja za ove velike promjene. U to je vrijeme bilo mnogo evolucijskih pokreta u cijanobakteriji, a bakterije su utjecale na razvoj Zemlje. Geolozi su se u prošlosti oslanjali na geološke događaje prijelazima koji su potaknuli promjene, ali ja tvrdim da bi mnoge od tih stvari mogle biti evolucijske. "
Blank je svoje istraživanje predstavila na godišnjem sastanku Geološkog društva Amerike 2004. održanom od 7. do 10. studenog u Denveru.
Prazno je otkriće da su cijanobakterije prvo izašle u slatkim vodenim jezerima kontraintutivan.
"Većina ljudi pretpostavlja da su cijanobakterije izašle iz morskog okoliša - na kraju krajeva, i danas su važne za morska okruženja, tako da uvijek moraju biti", rekao je Blank. "Kad su se pojavile cijanobakterije, nije postojao ozonski štit, pa bi UV svjetlo većinu stvari ubilo. Ili su morali pronaći načine kako se nositi sa UV svjetlošću - a postoje dokazi da su pravili pigmente koji apsorbiraju UV - ili pronaći načine uzgoja pod sedimentima kako bi izbjegli svjetlost. "
Da bi proučio evoluciju cijanobakterija, Blank je sastavio drvo kralježnice koristeći više gena iz cjelina sekvenci genoma. Stablu su dodate dodatne vrste pomoću ribosomalnih RNA gena. Morfološki znakovi, na primjer, prisutnost ili odsutnost omotača, jednoćelijski ili filamentozni rast, prisutnost ili odsutnost heterocista? stanica s debelim zidom koja se pojavljuje u intervalima? bile su kodirane i preslikane na stablo. Raspodjela svojstava uspoređena je s onima utvrđenima u zapisu o fosilima.
Cijanobakterije koje su se pojavile prije otprilike dvije milijarde godina postale su složeni mikrobi koji su imali veći promjer stanica u odnosu na ranije skupine - najmanje 2,5 mikrona. Prazno stablo pokazuje da je nekoliko morfoloških karakteristika nastalo neovisno u više linija, među njima struktura plašta, vlaknasti rast, sposobnost fiksiranja dušika, termofilija (ljubav prema toplini), pokretljivost i upotreba sulfida kao davatelja elektrona.
"Trebat će nam mnogo analiza mikrofosilnih zapisa ozbiljnih paleobiologa kako bismo vidjeli koliko zvuči ova hipoteza", rekao je Blank. "Ovaj je vremenski okvir jedna od najvećih zagonetki za biologe i geologe. Ogromna količina stvari događa se tada u geološkom zapisu. "
Izvorni izvor: WUSTL News Release
