과학자들이 17억 5천만년 전 생명의 기원에 관한 비밀을 발견했습니다.

고대 암석 조각에 갇혀 거의 20억 년을 보낸 작은 화석은 지구상의 광합성에 대한 최초의 증거를 제공합니다.

호주 북부 사막의 McDermott Formation에서는 작은 구조물을 틸라코이드 화석으로 추정되는 곳에서 발견되었습니다. 시아노박테리아 그것은 17억 5천만년 전으로 거슬러 올라갑니다.

이러한 구조는 오늘날의 광합성 유기체의 세포 내에서 발견되며 광합성을 위해 빛을 흡수하는 데 사용되는 색소 엽록소를 포함하고 있습니다.

이는 미세화석이 광합성에 대한 가장 오래된 직접적인 증거를 나타내며, 틸라코이드를 함유한 시아노박테리아의 출현 연령에 대한 새로운 하한선을 제공하고, 초기 지구의 생태계와 지구에서 생명이 어떻게 출현했는지 이해하기 위한 새로운 도구를 제공한다는 것을 의미합니다.

“우리의 연구는 무산소 광합성을 수행하는 대사적으로 활동적인 시아노박테리아의 존재에 대한 직접적인 증거를 제공합니다.” 미생물학자인 Catherine Demoulin이 이끄는 팀을 작성합니다. 리에주 대학교 출신.

결과는 다른 화석에 대한 자세한 분석을 통해 더 유사한 구조를 식별할 수 있으며, 광합성 구조가 최초의 복잡한 조류 세포 형태에 의해 흡수되고 구동되는 순간을 정확히 찾아낼 수 있음을 시사합니다.

햇빛을 사용하여 물과 이산화탄소를 포도당과 산소로 전환하는 광합성은 식물과 조류가 조용히 스스로 하는 일처럼 보일 수 있지만 거의 모든 생명체의 생존을 위한 기초입니다.

광합성 유기체는 대부분의 먹이사슬의 기초를 형성할 뿐만 아니라 이들의 대사 과정을 통해 우리 대부분이 생존하는 데 필요한 호흡 가능한 산소로 대기를 채웁니다.

우리는 지구 역사 초기에 대기와 해양에 자유롭게 떠다니는 산소가 많지 않았다는 것을 알고 있습니다. 그러나 다양한 지구화학적 증거에 따르면 산소 수준이 갑자기 상승한 것으로 나타났습니다. 약 24억년 전 대산화현상(Great Oxidation Event)으로 알려진 현상. 왜 그런지는 명확하지 않지만, 한 가지 가능성은 광합성 유기체의 출현입니다.

시아노박테리아에 대한 가장 오래된 확실한 미세화석 증거는 다음과 같은 유기체입니다. Eoentophysalis belcherensis심지어 데이트 20억 1800만년 전. 그러나 화석은 해석하기 어려운 경우가 많으며 내부 구조가 항상 그대로 유지되는 것은 아닙니다. 모든 시아노박테리아가 틸라코이드를 함유하고 있는 것은 아닙니다.

Demoulin과 그녀의 동료들은 다양한 고해상도 현미경 기술을 사용하여 다음과 같은 종의 미세화석의 외부 및 내부 구조를 탐구했습니다. 나비포사 마게넨시스시아노박테리아로 추정됩니다. 두 가지 화석 분류의 단세포 유기체 몸 내에서 그들은 틸라코이드 막을 발견했습니다.

이 화석은 캐나다의 그래시 베이 층(Grassy Bay Formation)에서 나온 것이며, 연대는 최대 10억 1천만년 전으로 거슬러 올라갑니다. 그리고 17억 5천만년 전으로 거슬러 올라가는 맥더모트 층(McDermott Formation)도 있습니다. 이는 틸라코이드의 화석 기록을 12억년까지 연장하며, 이는 산소 광합성이 그 이전에 진화했음이 틀림없다는 것을 의미합니다.

그러나 우리가 아직 모르는 것은 이들이 시간이 지남에 따라 진화하여 대규모 산화 사건에 기여했는지 여부입니다. 고대 화석을 찾아 주의 깊게 연구해야만 이 긴급한 질문에 대한 답을 얻을 수 있습니다.

“그 안에 보존된 틸라코이드의 발견 N. 마겐시스 여기에 보고된 것은 틸라코이드를 함유한 박테리아와 틸라코이드를 함유하지 않은 시아노박테리아 사이의 차이에 대한 최소 연대 약 17억 5천만년 전의 직접적인 증거를 제공합니다. 연구자들은 다음과 같이 쓴다..

“우리는 잘 보존된 미세화석에 대한 유사한 초미세구조 분석이 복잡한 세포가 진화한 초기 무산소 생태계인 산소 광합성 유기체의 지질학적 기록을 확장할 수 있을 것으로 기대합니다.”

이 연구는 자연.