Намиране На Пътя Към Ранния Кислород На Земята

{h1}

Фотосинтезата не беше еволюционен скок. Окисляването на манган проправи пътя за ранния кислород на земята.

Променителят на играта за живот на Земята беше фотосинтеза. Сега учените смятат, че са открили молекулярна стъпка за този сложен химичен процес, който наводни атмосферата с кислород преди около 2,4 милиарда години.

Малките едноклетъчни организми, наречени цианобактерии, бяха първият живот на Земята, овладял фотосинтезата. Те използват светлина от слънцето, за да разделят водни молекули, отделяйки кислород като отпадък. Много изследователи подозират, че окисляването на елемента манган от по-ранните форми на живот е била първата стъпка в разработването на тази молекулярна машина - металът и до днес играе критична роля във фотосинтезата и днес.

Най-основният процес на окисляване премахва електроните от атомите. В този случай ранните микроби откраднаха електрони от манган, замествайки ги с кислород, взет от въглероден диоксид. Резултатът е манганов оксид, подобен на желязната ръжда или медната зелена патина.

"Ако това се случи, щяхме да можем да видим, че манган [оксид] се концентрира в скали преди покачването на кислорода", казва Уди Фишер, геобиолог от Caltech в Пасадена, Калифорния и съавтор на изследването.

Фишер и неговите колеги са търсили богати на манган скали, депозирани непосредствено преди Голямото окислително събитие, когато започва фотосинтезата и атмосферата на Земята е залята с кислород. (Генетичните проучвания, които разглеждат еволюцията на протеини и ензими във фотосинтезиращите микроби, също съответстват на този момент.)

В 2.415 милиарда годишни скали от Южна Африка изследователите са намерили пушенето си - богати находища на окислен манган. Древната скала е доказателство, че микробите впрегнали слънцето за енергия и го превърнали в храна с манган, показва проучване, публикувано на 24 юни в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.

Химическият анализ на скалата, част от древен океански басейн, също разкрива липса на атмосферен кислород, така че цианобактериите, разделящи водата, все още не са се развили. (Въпреки това кислородът присъства например в молекули на вода и въглероден диоксид.)

Цианобактериите може да са възприели или подобрени в процеса на манган за фотосинтеза, смятат изследователите. „Манганът е вълшебната машина, която разделя молекулите на водата“, каза Фишер.

Екипът сега планира да се опита да инженерира модерни цианобактерии, за да извърши окисляваща манган фотосинтеза и да разгледа скали от същата възраст на други континенти, за да подкрепи своите открития.

„Манганът играе съществена роля в съвременното биологично разделяне на водата като необходим катализатор в процеса, така че окисляващата манган фотосинтеза има смисъл като потенциална преходна фотосистема“, каза Йена Джонсън, аспирант в Калтех и водещ автор на изследването в изявление.

електронна поща Беки Оскин или я последвай @beckyoskin. Последвай ни @wordssidekick, Facebook, Оригинална статия на WordsSideKick.com.


Видео Добавка: CAMPI FLEGREI: ITALY'S SUPERVOLCANO PT4: ERUPTION SIMULATION IN PRESENT DAY.





Научни Открития

Изследване


Наука Новини




Популярни Категории


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