St. Louisi Washingtoni ülikooli geomikrobioloog tegi ettepaneku, et evolutsioon on Maa varase arengu peamine liikumapanev jõud, mitte füüsilised protsessid, nagu näiteks plaaditektoonika.
Carrine Blank, Washingtoni ülikooli geomikrobioloogia abiprofessor maateaduste ja planeediteaduste osakonnas kunstide ja teaduste alal, uurides tsüanobaktereid - baktereid, mis kasutavad valgust, vett ja süsinikdioksiidi hapniku ja biomassi tootmiseks - on jõudnud järeldusele, et need liigid said Maal alguse mandrite mageveesüsteemides ja arenesid järk-järgult riimveelises keskkonnas, seejärel kõrgema soolasisaldusega, mere- ja hüpersoolsetes (soolakoores) keskkondades.
Tsüanobakterid on organismid, mis andsid aluse kloroplastidele, taimerakkude hapnikuvabrikule. Pool miljardit aastat tagasi eelnesid tsüanobakterid keerukamatele organismidele nagu mitmerakulised taimed ja toimisid maailmas, kus biosfääri hapnikusisaldus oli palju väiksem kui praegu. Tsüanobakterid on oma väga pika eluea jooksul välja töötanud süsteemi järk-järgult kasvava oksüdeeruva keskkonna ellujäämiseks, muutes need huvitavaks laiale teadlaste ringile.
Blank oskab oma hüpoteesi koostada sugupuudest, millele ta joonistab sinivetikat. Tema tähelepanekud õhutavad bioloogide ja geoloogide seas arutelu, mis uurib üht Maa kõige vaieldavamat ajastut - umbes 2,1 miljardit aastat tagasi, kui tsüanobakterid esmakordselt Maal tekkisid. See oli aeg, kus Maa atmosfääris tõusis uskumatu, salapärane ja seletamatu hapniku tõus, eriti madalalt tasemelt 10 protsendile sellest, mis ta praegu on. Ülemaailmseid jäätumisi oli kolm - mõned ütlevad neli - ning fossiilide rekord kajastab väävlit metaboliseerivate organismide arvu olulist muutust ja süsiniku tsüklite olulist muutust.
"Küsimus on: miks?" ütles Blank.
„Minu panus on katse leida nendele suurtele muutustele evolutsioonilisi seletusi. Sinivetikates oli sel ajal palju evolutsioonilisi liikumisi ja bakterid avaldasid mõju Maa arengule. Geoloogid on minevikus toetunud muutuste käivitanud üleminekute geoloogilistele sündmustele, kuid ma väidan, et suur osa neist asjadest võiks olla evolutsiooniline. "
Blank tutvustas oma uurimistööd Ameerika Geoloogiaühingu 2004. aasta koosolekul, mis toimus 7. – 10. Novembril Denveris.
Blanki järeldus, et sinivetikad tekkisid kõigepealt magevee järvedes või ojades, on vastupidine.
"Enamiku inimeste eeldus on, et sinivetikad tulid välja merekeskkonnast - lõppude lõpuks on nad tänapäeval endiselt merekeskkonna jaoks olulised, nii et nad pidid alati olema olnud," ütles Blank. “Kui sinivetikad hakkasid ilmnema, polnud osoonikilpi, nii et ultraviolettvalgus oleks enamiku asju tapnud. Nad kas pidid leidma võimalusi ultraviolettvalgusega toimetulemiseks - ja on tõendeid, et nad tegid UV-kiirgust neelavaid pigmente - või leidma valguse vältimiseks setete all kasvamise viise. ”
Tsüanobakterite evolutsiooni uurimiseks joonistas Blank selgroogipuu, kasutades tervete genoomijärjestuste hulgast mitut geeni. Puule lisati ribosomaalsete RNA geenide abil täiendavaid liike. Morfoloogilised märgid, näiteks ümbrise olemasolu või puudumine, üherakuline või filamentaalne kasv, heterotsüstide olemasolu või puudumine? paksu seinaga lahter, mis toimub teatud intervallidega? olid kodeeritud ja kaardistatud puu külge. Tunnuste jaotust võrreldi fossiilide registris leiduvatega.
Umbes kaks miljardit aastat tagasi tekkinud sinivetikatest said keerulised mikroobid, mille raku läbimõõt oli suurem kui varasematel rühmadel - vähemalt 2,5 mikronit. Blanki puu näitab, et mitmed morfoloogilised tunnused tekkisid iseseisvalt mitmest joonest, nende hulgas kestastruktuur, kiuline kasv, lämmastiku fikseerimise võime, termofiilselt (soojuse armastus), motoorika ja sulfiidi kasutamine elektronidoonorina.
"Vajame tõsiste paleobioloogide poolt palju mikrofossiilide analüüse, et näha, kuidas see hüpotees on," ütles Blank. „See ajaraam on üks suurimaid mõistatusi nii bioloogidele kui ka geoloogidele. Siis toimub geoloogilises kandes tohutult palju asju. ”
Algne allikas: WUSTLi pressiteade
