Un studiu relevă indicii surprinzătoare despre originile vieţii. Unde s-ar putea ascunde secretele primelor forme de viaţă
Secretul primelor forme de viaţă care au declanşat oxigenarea atmosferei acum 2,3 - 2,4 miliarde de ani ar putea fi ascuns în izvoarele termale din Japonia, potrivit unui studiu publicat în Microbes and Environment, relatează Space.com.
Acum 2,3 miliarde de ani Pământul ar fi fost de nerecunoscut pentru noi. La acea vreme, microorganisme străvechi erau forma de viaţă dominantă; nu existau animale sau plante.
Dar apoi, ceva s-a schimbat. Cianobacteriile producătoare de oxigen au declanşat Marele Eveniment de Oxidare (GOE), care a introdus oxigen atmosferic pe planeta noastră şi a permis vieţii aşa cum o ştim să înflorească. Pentru primele microorganisme, însă, evenimentul ar fi trebuit să fie o lovitură dură. Oxigenul era toxic pentru ele – totuşi, cumva, s-au adaptat şi au supravieţuit.
Noi cercetări ale Institutului de Ştiinţe ale Pământului din cadrul Institutului de Ştiinţe din Tokyo sugerează că ecosistemele bogate în fier au jucat un rol în reducerea decalajului dintre acea lume extraterestră şi planeta noastră modernă, plină de oxigen. Dovezile, se pare, se află în izvoarele termale din Japonia.
Studiul, condus de cercetătoarea Fatima Li-Hau şi supervizat de profesorul asociat Shawn McGlynn, s-a concentrat pe cinci izvoare termale din Japonia, bogate în fier, cu un conţinut scăzut de oxigen, cu un pH aproape neutru. Această compoziţie chimică o oglindeşte pe cea a oceanelor Pământului din perioada GOE.
„Aceste izvoare termale bogate în fier oferă un laborator natural unic pentru studierea metabolismului microbian în condiţii asemănătoare cu cele ale Pământului timpuriu, în timpul tranziţiei de la Arheanul târziu la Proterozoicul timpuriu, marcată de Marea Oxidare”, susţine Shawn McGlynn într-un comunicat.
„Ne ajută să înţelegem cum ar fi putut fi structurate ecosistemele microbiene primitive înainte de apariţia plantelor, animalelor sau a unei cantităţi semnificative de oxigen atmosferic”.
În aceste izvoare termale, echipa a descoperit comunităţi microbiene înfloritoare care seamănă cu acele ecosisteme tranziţionale străvechi.
În patru dintre cele cinci situri au dominat bacteriile microaerofile care oxidează fierul, în timp ce cianobacteriile au apărut în număr mai mic. Analiza metagenomică a relevat că microbii care au metabolizat fierul au fost capabili, de asemenea, să metabolizeze şi oxigenul produs de cianobacterii în timpul fotosintezei.
„În ciuda diferenţelor de geochimie şi compoziţie microbiană între situri, rezultatele noastre arată că, în prezenţa fierului şi a oxigenului limitat, comunităţile de oxidanţi microaerofili de fier, fototrofe oxigenate şi anaerobe coexistă în mod constant şi susţin cicluri biogeochimice remarcabil de similare şi complete”, a spus Li-Hau.
Cicluri ascunse
Analiza metagenomică a relevat, de asemenea, că aceste comunităţi de microorganisme desfăşoară cicluri de carbon şi azot ca parte a proceselor lor biologice. Interesant este că cercetătorii au descoperit şi un ciclu parţial al sulfului, deşi izvoarele termale aveau foarte puţini compuşi sulfurici care să susţină o astfel de activitate.
Prin urmare, este posibil ca microbii să se afle la originea unui ciclu al sulfului pe care încă nu îl înţelegem.
Aceste descoperiri oferă o nouă perspectivă asupra modului în care viaţa s-a adaptat în timpul uneia dintre cele mai mari tranziţii ale Pământului – şi promovează studiul suplimentar al comunităţilor de microorganisme care trăiesc în izvoarele termale.
„Prin înţelegerea mediilor analogice moderne, oferim o imagine detaliată a potenţialelor metabolice şi a compoziţiei comunităţilor relevante pentru condiţiile Pământului timpuriu”, a adăugat Li-Hau.
Etichete: descoperire, inceputuri, studiu, terra, viata,
