Tim kanadskih naučnika izračunao je da se fotosinteza odvija već oko 1,25 milijardi godina, što može dovesti do novih pogleda na „Dosadnu milijardu“ i evoluciju eukariota
Tekst: Jovana Nikolić
Istraživanje objavljeno u decembru prošle godine u časopisu Geology Američkog geološkog društva ukazuje na to da su pre 1,25 milijardi godina postojale osnove fotosinteze. Tim koji predvodi Timoti Gibson sa kanadskog Univerziteta Makgil došao je do ovog zaključka proučavajući fosilizovane alge Bangiomorpha pubescens. Ovaj fosil je i ranije smatran za najstariji pronađeni direktni predak današnjih biljaka i životinja, ali se nije znalo koliko je tačno star.
Fosilizovane alge pripadaju grupi crvenh algi i prvi put su pronađene na liticama ostrva Samerset. Prvi ih je opisao Nik Batrefild 1990. godine, koji im je dao i ime. Deo naziva Bangiomorpha potiče od njihove sličnosti sa današnjim crvenim algama Bangio, dok pubescens označava da su ovo najstariji pronađeni organizmi koji su se razmnožavali polnim putem. Pretpostavlja se i da je ovaj fosil dokaz o najstarijem višećelijskom organizmu koji nije samo kolonija mirkoorganizama i da se kod njega javlja eukariotska fotosinteza.
Kako bi utvrdio starost ovog fosila, Gibsonov mali tim je postavio šatore u nepristupačnom području Bafin ostrva, u arktičkom delu Kanade, gde je i pronađen. Četiri leta su se helikopterom spuštali na ovaj teren i kampovali na liticama kako bi izbegli polarne medvede. Danju su se sa litica spuštali po uzorke crnog šrikljavca, fine zrnaste sedimentne stene.
Kada su uzroke odneli u laboratoriju, primenili su renijum-osmijum tehniku kako bi utvrdili starost. Ova tehnika podrazumeva određivanje starosti pomoću promena radioizotopa tokom vremena. Najpre su izmerili količinu renijuma-128, retkog radioaktivnog izotopa koji se u morskoj vodi taloži u organskoj materiji, a zatim su merili količinu osmijuma-187, kog u prirodi ima veoma malo u stenama a dobija se i razgradnjom renijuma-128. Kada su uporedili količine ova dva izotopa, mogli su da preciziraju koliko se dugo renijum u stenama raspada i koliko je vremena prošlo od formiranja stena što je dalje dovelo do zaključka o starosti alge Bangiomorpha pubescens.
Ovaj organizam se pojavljuje nakon razdvajanja zelenih i crvenih algi, ali pre endosimbiotičkog događaja, odnosno hipotetičkog procesa u kome su iz prokariota nastale prve ćelijske organele. Tako je nastao i hloroplast, u kom se odvija fotosinteza. Ovaj proces vrši se i u drevnoj algi koja je kao i današnje biljke koristila sunčevu svetlost kako bi iz vode i ugljen-dioksida sintetisala hranljive sastojke.
Nakon što je tim utvrdio starost fosila, ovaj podatak je unet u kompjuterske modele koji na osnovu genskih modifikacija određuju kada su se odigrali pojedini evolucioni događaji i tako došli do podatka da se hloroplast kod eukariota, organizama čije ćelije imaju jedro i organele, pojavio pre oko 1,25 milijardi godina. Očekuje se da i drugi timovi ovaj podatak unesu u svoje modele i time provere novo saznanje, ali možda izračunaju i vreme drugih važnih događaja.
Istraživanje, između ostalog, pokazuje i da period u istoriji Zemlje koji je oksfordski paleontolog Martin Brejzijer (1947-2012) nazvao „Dosadna milijarda“ možda ipak bio zanimljiviji. Ovim terminom Brejzijer je hteo da opiše vreme od pre 1,8 do pre 0,8 milijardi godina, kada u litosferi gotovo da nije bilo ekoloških i evolucionih promena, kao ni velike raznolikosti organizama. Međutim, novi podaci o starosti fosila algi ukazuju na mogućnost da je u ovo doba uspostavljena osnova za dalji razvoj složenih organizama koji je kulminirao Kambrijskom eksplozijom pre oko 541 milion godina.