Ранната Земя Беше Лилава, Проучването Предполага

{h1}

Планетата може би някога е била доминирана от микроби, които са използвали молекула, различна от хлорофила, за да впрегнат слънчевите лъчи.

Ученият твърди, че най-ранният живот на Земята може би е бил също толкова лилав, колкото е зелен.

Древните микроби можеха да използват молекула, различна от хлорофила, за да впрегнат слънчевите лъчи, която придава на организмите виолетов оттенък.

Хлорофилът, основният фотосинтетичен пигмент на растенията, абсорбира главно сините и червените дължини на вълната от Слънцето и отразява зелените и именно тази отразена светлина придава на растенията техния листен цвят. Този факт озадачава някои биолози, защото слънцето предава по-голямата част от своята енергия в зелената част на видимия спектър.

"Защо хлорофилът ще има това потапяне в зоната, която има най-много енергия?" каза Шил ДасСарма, генетик от микробни заболявания в Университета на Мериленд.

В крайна сметка еволюцията е ощипала човешкото око да е най-чувствително към зелена светлина (поради което изображенията от очилата за нощно виждане са оцветени в зелено). Така че защо фотосинтезата не е фино настроена по същия начин?

Възможен отговор

DasSarma смята, че е така, защото хлорофилът се е появил, след като на ранна Земя вече присъстваше друга светлочувствителна молекула, наречена ретинал. Ретината, открита днес в мембраната с цвят на слива на фотосинтетичен микроб, наречен халобактерии, абсорбира зелена светлина и отразява задна червена и виолетова светлина, чиято комбинация изглежда лилава.

Примитивните микроби, които използваха ретината, за да използват енергията на слънцето, може би са доминирали в ранната земя, каза DasSarma, като по този начин оцветява някои от първите биологични горещи точки на планетата отличителен лилав цвят.

Закъснявайки, микробите, които са използвали хлорофил, не могат да се конкурират директно с тези, използващи ретината, но те оцеляват, развивайки способността да абсорбират много дължини на вълната, които ретината не използва, каза DasSarma.

„Хлорофилът беше принуден да използва синята и червената светлина, тъй като цялата зелена светлина беше погълната от организмите, съдържащи лилавата мембрана“, казва Уилям Спаркс, астроном от Научния институт за космически телескопи (STScI) в Мериленд, който помогна DasSarma разработи идеята си.

Хлорофилът по-ефективен

Изследователите предполагат, че организмите на основата на хлорофил и ретината съществуват известно време. "Можете да си представите ситуация, при която фотосинтезата протича точно под слой от лилави мембранно съдържащи организми", каза DasSarma WordsSideKick.com.

Но след известно време, казват изследователите, балансът наклони в полза на хлорофила, защото той е по-ефективен от ретината.

"Хлорофилът може да не взема проба от пика на слънчевия спектър, но по-добре използва светлината, която поглъща", обясни Искърс.

DasSarma признава, че идеите му в момента са малко повече от спекулации, но казва, че те се вписват в други неща, които учените знаят за ретината и ранната Земя.

Например, ретината има по-проста структура от хлорофила и би била по-лесна за производство в ниско-кислородна среда на ранна Земя, каза DasSarma.

Също така процесът на приготвяне на ретината е много подобен на този на мастната киселина, която много учени смятат, че е била една от ключовите съставки за развитието на клетките.

"Мастните киселини вероятно са били необходими за образуването на мембраните в най-ранните клетки", каза DasSarma.

И накрая, халобактериите, микроб жив днес, който използва ретината, изобщо не е бактерия. Той принадлежи към група организми, наречени археи, чиято линия се простира до време, преди Земята да е имала кислородна атмосфера.

Взети заедно, тези различни доказателства предполагат, че ретината се е образувала по-рано от хлорофила, каза DasSarma.

Екипът представи така наречената си хипотеза за "лилава земя" по-рано тази година на годишната среща на Американското астрономическо дружество (AAS), а също така е подробно описан в последния брой на списанието Американски учен, Екипът също така планира да изпрати работата в рецензирано научно списание по-късно тази година.

Необходимо е внимание

Дейвид Дес Мараа, геохимик в изследователския център на Еймс на НАСА в Калифорния, нарича хипотезата на лилавата Земя „интересна“, но предупреждава да не се прави твърде много от едно наблюдение.

"Малко съм предпазлив да гледам кой използва кои дължини на вълната на светлината и да правя заключения за това как са били нещата преди 3 или 4 милиарда години", казва Де Мараа, който не е участвал в изследванията.

Дес Марай заяви, че алтернативно обяснение защо хлорофилът не абсорбира зелена светлина е, че това може всъщност да навреди на растенията.

"Тази енергия идва да крещи. Това е меч с две остриета", каза Де Мара в телефонно интервю. "Да, получавате енергия от него, но все едно хората получават 100 процента кислород и се отровят. Можете да получите твърде много от доброто."

Des Marais посочва цианобактериите, фотосинтезиращ микроб с древна история, който живее точно под океанската повърхност, за да избегне пълната тежест на Слънцето.

"Виждаме много доказателства за адаптация, за да намалим малко нивата на светлината", каза Де Мара. "Не знам, че непременно има еволюционен недостатък да не сме на върха на слънчевия спектър."

Последици за астробиологията

Ако бъдещите изследвания потвърдят хипотезата на лилавата Земя, това би имало отражение за учените, които търсят живот в далечни светове, казват изследователите.

"Трябва да сме сигурни, че не се затваряме в идеи, които са изцяло съсредоточени върху това, което виждаме на Земята", казва колегата на DasSarma Нийл Рийд, също от STScI.

Например, един биомаркер от особен интерес за астробиологията е „червеният ръб“, произведен от растенията на Земята. Наземната растителност поглъща повечето, но не всички, от червената светлина във видимия спектър. Много учени предложиха да се използва малката част от отразената червена светлина като индикатор за живот на други планети.

"Мисля, че когато повечето хора мислят за дистанционно изследване, те са съсредоточени върху живота, базиран на хлорофил", каза DasSarma. „Може би това е по-видното, но ако случайно видите планета, която е в този ранен етап на еволюцията, и търсите хлорофил, може да го пропуснете, защото гледате на грешната дължина на вълната. "


Видео Добавка: Calling All Cars: Missing Messenger / Body, Body, Who's Got the Body / All That Glitters.




Изследване


Енергийният Отпечатък На Бутилирана Вода
Енергийният Отпечатък На Бутилирана Вода

Емисии На Парникови Газове: Причини И Източници
Емисии На Парникови Газове: Причини И Източници

Наука Новини


Истината Се Казва, Белите Лъжи Могат Да Поддържат Отношенията Силни
Истината Се Казва, Белите Лъжи Могат Да Поддържат Отношенията Силни

Дезинфектанти За Ръце Под Огън Като Superbug Fighters
Дезинфектанти За Ръце Под Огън Като Superbug Fighters

Ето Как Изглежда Глобалното Затопляне - Издание 2013 (Op-Ed)
Ето Как Изглежда Глобалното Затопляне - Издание 2013 (Op-Ed)

Младите Инженери Вземат Ботове Lego За Плуване
Младите Инженери Вземат Ботове Lego За Плуване

Тайнствените Хора От Долината На Инд Дават Възход На Съвременните Южни Азиатци
Тайнствените Хора От Долината На Инд Дават Възход На Съвременните Южни Азиатци


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com