光合作用比最初相信的比例增加了十亿年

时间：2021-08-01 10:52:11 来源：

此图像是照片系统I的晶体结构（PDB ID：1JB0）。

古代微生物可能通过比我们想象的光合作用产生氧气，这意味着氧气可用于生物体非常接近地球上的生命起源。在Heliyon的一篇新文章中，伦敦帝国学院的研究员研究了负责光合作用的分子机，发现该过程可能已经发展为36亿年前。

该研究的作者Tanai Cardona博士表示，该研究可以帮助解决有机体开始生产氧气时的争议 - 这对地球上生命的演变至关重要。它还表明，我们以前认为是第一个生产氧气 - 蓝藻的微生物 - 以后演变，并且更简单的细菌首先产生氧气。

“我的结果意味着，今天的地球上几乎所有生命都可能一直这样做的过程比我们想象的要长得多，”Cardona博士说。“这可能是氧气的早期可用性是允许微生物持有的，以便在数十亿年内剥夺和主导世界。什么允许微生物逃离摇篮的摇篮，在终身征服这个世界的每个角落，超过30亿年前。“

光合作用是维持地球上复杂生命的过程 - 我们星球上的所有氧气都来自光合作用。有两种类型的光合作用：含氧和苯氧氧基。含氧光合作用使用光能来分裂水分子，释放氧气，电子和质子。anoxygenic光合作用使用硫化氢或矿物质等硫化物或砷代替水，并且不会产生氧气。

该板是SyneChocystis sp的培养物。 PCC 6803，一种单细胞型蓝细菌。

以前，科学家认为，含氧氧化在含氧光合作用之前的含量长，并且地球的大气不会含氧，直到大约2.4至30亿年前。然而，新的研究表明，含氧光合作用的起源可能已经多达十亿年来，这意味着复杂的生活也能更早地发展。

Cardons博士希望在含氧光合作用时发现。而不是试图在古老的岩石中检测氧气，这就是之前完成的，他在进行光合作用的分子机器内看起来深深地看起来 - 这些是一种称为光系统的复杂酶。富含氧化和脂肪酸的光合作用两者都使用酶称为照相酶I.酶的核心在两种类型的光合作用中看起来不同，并通过研究多久以前的基因进化到不同，博士可以在氧化光合作用首次发生时解决。

他发现基因的差异可能已经发生超过34亿年前 - 在氧气被认为首先在地球上产生的氧气之前。这也很长时间在蓝藻 - 微生物被认为是第一个产生氧气的生物。这意味着必须已经是前任，例如早期细菌，这使得已经进化以进行缺氧性光合作用。

“这是第一次尝试过时间照相系统的第一次，”Cardona博士说。“结果暗示含氧光合作用的可能性，在地球上产生所有氧气的过程，实际上在生命的进化史上的一个很早期开始 - 它有助于解决今天生物学中的一个重要争论。”

一个令人惊讶的发现是光线的演变不是线性的。已知光系统非常缓慢地发展 - 它们已经完成，因为蓝藻出现了至少24亿年前。但是，当Cardona博士使用了慢速进化速率来计算光合作用的起源，他提出了比地球本身年长的日期。这意味着光系统在开始时必须更快地发展 - 最近的研究表明是由于地球更热的。

“仍有很多我们不了解为什么生命是它的方式以及大多数生物过程起源，”Cardona博士说。“有时我们最好的受过教育的猜测甚至不接近代表真正发生的事情。”

Cardona博士希望他的发现也可能帮助寻找其他行星生活的科学家回答他们最大的问题。

出版物：坦台软件纳，“早期的法院杂志，”2018年的光环; DOI：10.1016 / J.Heliyon.2018.E00548.

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