Ученые: Сине-зеленые водоросли — ключ к разгадке секретов древнего прошлого

Прочитано: 224 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Ученые обнаружили, что продуцирующие кислород бактерии появились за тысячу миллионов лет до великого события оксигенации, примерно 2400 миллионов лет назад.

Сине — зеленые водоросли , которая отвечает за просачивается кислорода в атмосферу Земли, изменяя планету навсегда, диверсифицированную от своих родственников , чтобы справиться с ростом газа.

Чтобы понять, как кислород сформировал раннюю жизнь , ученые из Бристольского университета изучают, когда развивались цианобактерии и когда они начали использовать антиоксиданты, называемые ферментами супероксиддисмутазы (SOD), для управления реактивным кислородом.

Они разработали «молекулярные часы», используя геохимические записи, окаменелости цианобактерий и генетическую информацию, чтобы создать график событий.

Около 2500 миллионов лет назад молодая Земля была неузнаваема. Нет озонового слоя не существовало , и не было кислорода , чтобы дышать в атмосфере. Вместо этого на планете преобладали микробы. Цианобактерии — единственные бактерии, способные к кислородному фотосинтезу, процессу, который также используется растениями для преобразования углекислого газа в кислород с помощью солнечного света. Сегодня цианобактерии широко распространены по всему океану, но тогда они были в основном ограничены пресной водой и сушей.


Кислород очень реактивен и токсичен. Цианобактерии используют SOD для защиты от этих эффектов, которые имеют разное эволюционное происхождение и используют разные следы металлов.

Руководитель группы, автор статьи доктор Патрисия Санчес-Баракальдо из Бристольской школы географических наук сказала: «Мы изучили эволюционную историю четырех из этих антиоксидантных ферментов: NiSOD, CuZnSOD и SOD, использующих Fe и Mn. Такие SOD обнаружены в все, от животных до растений и бактерий, где они управляют ROS, превращая свободные радикалы супероксида в перекись водорода.

Кандидат наук. студентка Джоанн Боден сказала: «Мы обнаружили, что цианобактерии заимствовали свои гены SOD от других бактерий на протяжении истории несколько раз. В результате разные штаммы использовали разные антиоксидантные ферменты в зависимости от обстоятельств. Например, цианобактерии, которые живут планктонным образом жизни, плавают. в океане часто используют NiSOD, тогда как большинство цианобактерий, независимо от среды их обитания, используют Mn- или Fe-SOD.

«Эволюционная траектория другой SOD, использующей кофакторы меди и цинка вместо никеля, соответствовала траектории более старых, более древних цианобактерий, которые разошлись по крайней мере 2700 миллионов лет назад. Это говорит о том, что продуцирующие кислород бактерии были оснащены механизмами управления ROS до того, как глобальная атмосфера была наполнена кислородом ».

Эта геномная запись, опубликованная в Nature Communications , содержит важную информацию о древних средах обитания и доказывает существование жизни на суше и в океане в то время.

Доктор Санчес-Баракальдо сказал: «Цианобактерии на раннем этапе своей эволюции разработали, как защитить себя от побочных эффектов кислорода.

«Наш анализ металлоферментов, связанных с активными формами кислорода (АФК), показывает, что морские геохимические данные сами по себе не могут предсказать закономерности использования металлов живыми организмами, обнаруженными в других средах, таких как пресноводные и наземные среды обитания».

Теперь исследователи планируют выяснить, когда появились другие антиоксиданты.

Ученые: Сине-зеленые водоросли - ключ к разгадке секретов древнего прошлого



Новости партнеров

Загрузка...