Fosilet 1,75 miliardë vjeçare janë rekordi më i vjetër i fotosintezës oksigjenike

Historia e jetës në Tokë nuk mund të tregohet pa fotosintezën, procesi me të cilin bimët (dhe disa forma të tjera të jetës) konvertojnë dritën e diellit në energji kimike. Tani, një ekip studiuesish ka njoftuar zbulimin e strukturave fotosintetike të fosilizuara – më të vjetrat e njohura ende – nga 1.75 miliardë vjet më parë.

Strukturat i përkasin mikrofosileve të Navifusa majensis , një cianobakteri i supozuar i gjetur në Australinë veriore. Cianobakteret janë një lloj mikroorganizmi që marrin energji nga fotosinteza e oksigjenit, me anë të së cilës uji dhe dioksidi i karbonit shndërrohen – duke përdorur energjinë nga rrezet e diellit – në glukozë dhe oksigjen. Kështu, bakteret e lashta i ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë se si lindi një nga proceset më themelore të jetës në Tokë. Hulumtimi i ekipit është publikuar sot në Nature.

“Ky zbulim zgjat të dhënat fosile të membranave të tilla të brendshme me të paktën 1.2 miliardë vjet,” tha Emmanuelle Javaux, një biologe në Universitetin e Lièges në Belgjikë dhe një bashkëautore e studimit, në një email për Shkence.info. “Rregullimi i këtyre membranave në qelizat fosile lejon identifikimin e tyre të qartë si cianobaktere që kryejnë në mënyrë aktive fotosintezën e hershme oksigjenike në kohën e vdekjes 1.75 miliardë vjet më parë!”

Me fjalë të tjera, fosili është një dritare e jashtëzakonshme drejt një procesi themelor në Tokë, ai që i dha jetë jetës siç e njohim ne. Australia është një tokë e pasur për fosile bakteresh, të cilat hedhin dritë mbi disa nga jetët më të hershme në Tokë. Në të vërtetë, provat më të vjetra të njohura për jetën në Tokë vijnë në formën e stromatolitëve gati 3.5 miliardë vjeçarë , konkrecione të shtresuara të mikrobeve antike.

Rreth një miliard vjet pas atyre shenjave më të vjetra të jetës – dhe qindra miliona vjet përpara se të jetonin mikrofosilet e studiuara nga ekipi – Toka iu nënshtrua Ngjarjes së Madhe të Oksidimit , një pikë kur oksigjeni prodhohej shumë më shpejt se më parë. Nuk dihet saktësisht se kur ka evoluar fotosinteza oksigjenike në cianobakteret në lidhje me ngjarjen e madhe të oksidimit.

Megjithëse N. majensis i studiuar nga ekipi i fundit është më i ri se stromatolitët më të vjetër, ai vendos një pikë tjetër të dhënash në afatin kohor të fotosintezës oksigjenike. Hulumtimet e mëparshme kanë vënë në dukje se linjat bakteriale në të cilat evoluoi fotosinteza mund të mos ekzistojnë sot, kështu që mikrofosilet e organizmave të tillë janë çelësi për të kuptuar se si ndodhi ai evolucion. Cianobakteret gjithashtu mendohet të jenë paraardhësi i kloroplasteve në bimë, duke i bërë fosilet e tyre subjektet perfekte për të kuptuar origjinën e fotosintezës.

Ekipi i Javaux studioi grumbullime fosile nga Australia, Republika Demokratike e Kongos dhe Arktiku Kanadez me shpresën se ata mund të identifikonin cianobakteret prej tyre. Megjithëse taksa si N. majensis janë njohur për një kohë të gjatë, tha Javaux, identifikimi i tyre mund të jetë i vështirë për shkak të morfologjisë së tyre të thjeshtë.

Ekipi identifikoi mikrostrukturat në N. majensis si tilakoide, një lloj strukture e lidhur me membranë që ekziston në kloroplastet e bimëve dhe disa cianobaktere moderne. Kështu, ata përcaktuan se mosha minimale për ndarjen midis cianobaktereve me tilakoidë dhe atyre pa to ishte afërsisht 1.75 miliardë vjet më parë.

Ndërsa afati kohor i fotosintezës oksigjenike tani ka një tregues tjetër kohor, gjetjet e reja nuk ofrojnë shumë informacion se kur fotosinteza evoluoi në lidhje me Ngjarjen e Madhe të Oksidimit. Megjithatë, më shumë fosile si N. majensis me tilakoid mund të japin disa përgjigje.