Geomikrobiolog z univerze v Washingtonu v St. Louisu je predlagal, da je evolucija glavna gibalo v razvoju zgodnjega Zemlje in ne fizični procesi, kot je tektonika plošč.
Carrine Blank, docentka geomikrobiologije na oddelku za umetnost in znanost na univerzi v Washingtonu, ki preučuje cianobakterije - bakterije, ki za proizvodnjo kisika in biomase uporabljajo svetlobo, vodo in ogljikov dioksid - sklenejo, da vrste so se začele na Zemlji v sladkovodnih sistemih na celinah in se postopoma razvijale, da obstajajo v bočatih vodnih okoljih, nato višjih solnih, morskih in hiper solnih (solna skorja).
Cianobakterije so organizmi, ki so povzročili kloroplaste, tovarno kisika v rastlinskih celicah. Pred pol milijarde let so cianobakterije pred kompleksnejšimi organizmi, kot so večcelične rastline, delovale v svetu, kjer je bila biosfera v kisiku precej manjša, kot je danes. V zelo dolgem življenjskem obdobju so cianobakterije razvile sistem za preživetje postopoma naraščajočega oksidacijskega okolja, zaradi česar so zanimive za širok krog raziskovalcev.
Blanka lahko svojo hipotezo črpa iz družinskih dreves, ki jih riše o cianobakterijah. Njene ugotovitve bodo verjetno spodbudile razpravo med biologi in geologi, ki preučujejo eno najbolj spornih dobrin na Zemlji - približno 2,1 milijarde let nazaj, ko so cianobakterije prvič nastale na Zemlji. To je bilo obdobje, ko se je v Zemljinem ozračju neverjetno, skrivnostno in nerazložljivo dvignilo kisika, z izjemno nizkih ravni na 10 odstotkov tistega, kar je danes. Globalna poledenitve so bila tri - nekateri pravijo štiri - in fosilni zapis odraža velik premik v številu organizmov, ki presnavljajo žveplo, in velik premik v kolesarjenju z ogljikom.
"Vprašanje je: Zakaj?" je rekel Blank.
»Moj prispevek je poskus, da bi našli evolucijske razlage za te velike spremembe. Trenutno je bilo v cianobakterijah veliko evolucijskih gibanj in bakterije so vplivale na razvoj Zemlje. Geologi so se v preteklosti zanašali na geološke dogodke za prehode, ki so sprožili spremembe, vendar trdim, da bi lahko veliko teh stvari potekalo evolucijsko. "
Blank je svoje raziskave predstavila na letnem srečanju Geološkega društva Amerike 2004, ki je bilo od 7. do 10. novembra v Denverju.
Blank je ugotovil, da so cianobakterije, ki so se prvič pojavile v sladkovodnih jezerih ali potokih, kontratuktivne.
"Večina ljudi domneva, da so cianobakterije izvirale iz morskega okolja - navsezadnje so še vedno pomembne za morska okolja, tako da morajo biti vedno," je dejal Blank. "Ko so se začele pojavljati cianobakterije, ni bilo ozonskega ščita, zato bi UV svetloba ubila večino stvari. Morali so se domisliti načinov, kako se spoprijeti z UV svetlobo - in obstajajo dokazi, da so ustvarili pigmente, ki absorbirajo UV žarke - ali poiskali načine gojenja pod usedlinami, da se izognejo svetlobi. "
Da bi preučil evolucijo cianobakterij, je Blank sestavil hrbtenično drevo z uporabo več genov iz celih sekvenc genoma. K drevesu so bile dodane dodatne vrste z uporabo ribosomalnih RNA genov. Morfološki znaki, na primer prisotnost ali odsotnost plahtice, enocelična ali nitasta rast, prisotnost ali odsotnost heterocist? celica z debelimi stenami, ki se pojavlja v presledkih? so bili kodirani in preslikani na drevesu. Porazdelitev lastnosti smo primerjali s tistimi, ki jih najdemo v zapisu fosilov.
Cianobakterije, ki so se pojavile pred približno dvemi milijardami let, so postale kompleksni mikrobi, ki so imeli večji premer celic kot prejšnje skupine - vsaj 2,5 mikrona. Prazno drevo kaže, da je več morfoloških lastnosti nastalo neodvisno v več vrsticah, med njimi struktura plašča, rast filamentov, sposobnost fiksiranja dušika, termofilije (ljubezen do toplote), gibljivost in uporaba sulfida kot darovalca elektronov.
"Potrebovali bomo veliko analiz mikrofosilnih zapisov resnih paleobiologov, da bomo videli, kako dobra je ta hipoteza," je dejal Blank. »Ta časovni okvir je ena največjih ugank tako za biologe kot geologe. Ogromno stvari se potem dogaja v geološkem zapisu. "
Izvirni vir: WUSTL News Release
