St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nde bir jeomikrobiyolog, evrimin, plaka tektoniği gibi fiziksel süreçlerden ziyade Dünya'nın erken gelişiminde birincil itici güç olduğunu öne sürdü.
Carrine Blank, Ph.D., Washington Üniversitesi Sanat ve Bilim Dünya ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nde jeomikrobiyoloji profesörü, oksijen ve biyokütle üretmek için ışık, su ve karbondioksit kullanan siyanobakterileri inceliyor. türler kıtadaki tatlı su sistemlerinde Dünya'ya başladılar ve yavaş yavaş acı su ortamlarında, daha yüksek tuzlu ortamlarda, deniz ve hiper tuzlu sularda (tuz kabuğu) ortamlarda var olmak için yavaş yavaş evrildiler.
Siyanobakteriler, bitki hücrelerindeki oksijen fabrikası olan kloroplastlara yol açan organizmalardır. Yarım milyar yıl önce Siyanobakteriler çok hücreli bitkiler gibi daha karmaşık organizmaları önceden tarihlendirdiler ve biyosferin oksijen seviyesinin bugünkünden çok daha az olduğu bir dünyada işlev gördüler. Cyanobacteria, çok uzun ömürleri boyunca, giderek artan bir oksitleyici ortamda hayatta kalmak için bir sistem geliştirdi ve onları geniş bir yelpazedeki araştırmacıların ilgisini çekti.
Blank hipotezini siyanobakteriler çizdiği aile ağaçlarından çizebilir. Gözlemleri, muhtemelen yaklaşık 2.1 milyar yıl önce, siyanobakterilerin Dünya'da ilk ortaya çıktığı zaman, dünyanın en tartışmalı dönemlerinden birini inceleyen biyologlar ve jeologlar arasında tartışmayı kışkırtmaktadır. Bu, Dünya'nın atmosferinin, son derece düşük seviyelerden bugünkü olanın yüzde 10'una kadar inanılmaz, gizemli ve açıklanamayan bir oksijen artışına sahip olduğu bir zamandı. Üçü - bazıları dördü - küresel buzullaşma vardı ve fosil kayıtları, kükürdü metabolize eden organizma sayısındaki büyük bir değişimi ve karbon döngüsünde büyük bir değişimi yansıtıyor.
“Soru şu: Neden?” dedi Boş.
“Benim katkım, bu büyük değişiklikler için evrimsel açıklamalar bulma girişimidir. Şu anda Siyanobakterilerde çok sayıda evrimsel hareket vardı ve bakteriler Dünya'nın gelişimi üzerinde bir etki yarattı. Geçmişteki jeologlar, değişimi tetikleyen geçişler için jeolojik olaylara güveniyorlardı, ancak bunların çoğunun evrimsel olabileceğini savunuyorum. ”
Blank araştırmasını 7-10 Kasım tarihlerinde Denver'da düzenlenen Amerika Jeoloji Derneği'nin 2004 yıllık toplantısında sundu.
Blank’ın siyanobakterilerin ilk olarak tatlı su göllerinde veya derelerde ortaya çıktığını bulması mantık dışıdır.
“Çoğu insan, siyanobakterilerin deniz ortamından çıktığı varsayımına sahiptir - sonuçta, bugün deniz ortamları için hala önemlidirler, bu yüzden her zaman olmalıydılar,” dedi Blank. “Siyanobakteriler ortaya çıkmaya başladığında, ozon kalkanı yoktu, bu yüzden UV ışığı çoğu şeyi öldürürdü. Ya UV ışığıyla başa çıkmanın yollarını bulmak zorundaydılar - ve UV emici pigmentler yaptıklarına dair kanıtlar var - ya da ışığı önlemek için çökeltiler altında büyüme yolları buluyorlardı. ”
Siyanobakterilerin evrimini incelemek için Blank, tüm genom dizilerinden çok sayıda gen kullanarak bir omurga ağacı çizdi. Ribozomal RNA genleri kullanılarak ağaca ilave türler eklendi. Morfolojik karakterler, örneğin, bir kılıfın varlığı veya yokluğu, tek hücreli veya filamentli büyüme, heterosistlerin varlığı veya yokluğu? aralıklarla oluşan kalın duvarlı bir hücre? ağaçta kodlanmış ve haritalanmıştır. Özelliklerin dağılımı fosil kayıtlarında bulunanlarla karşılaştırıldı.
Yaklaşık iki milyar yıl önce ortaya çıkan siyanobakteriler, önceki gruplardan daha büyük hücre çaplarına sahip en az 2.5 mikron olan karmaşık mikroplar haline geliyordu. Blank’ın ağacı, bir kılıf yapısı, ipliksi büyüme, azot, termofil (ısı sevgisi), hareketlilik ve sülfürün bir elektron donörü olarak kullanılmasını sağlayan, aralarında birkaç morfolojik özelliğin bağımsız olarak birden fazla çizgide ortaya çıktığını gösterir.
Blank, “Bu hipotezin ne kadar sağlam olduğunu görmek için ciddi paleobiyologlar tarafından yapılan mikro fosil kayıtlarının çok sayıda analizine ihtiyacımız olacak” dedi. “Bu zaman çerçevesi biyologlar ve jeologlar için en büyük bulmacalardan biri. O zaman jeolojik kayıtlarda çok şey oluyor. ”
Orijinal Kaynak: WUSTL Haber Bülteni
