3250
Нове дослідження свідчить, що аеробне дихання могло з’явитися задовго до Великої події окислення, змінюючи уявлення про ранню історію життя на Землі.
Кисень став стабільною частиною атмосфери лише близько 2,3 мільярда років тому. Цей злам відомий як Велика подія окислення — «період різкого накопичення кисню в атмосфері». Водночас нові дані вказують, що біологічне використання кисню могло початися значно раніше. Це ставить під сумнів класичну хронологію еволюції.
Геобіологи з Массачусетського технологічного інституту проаналізували походження ключового ферменту аеробного дихання. Йдеться про гем-мідні кисневі редуктази — «ферменти, що відновлюють кисень до води». Вони присутні в більшості сучасних організмів, які дихають киснем. Аналіз показав, що фермент виник ще в мезоархеї, за сотні мільйонів років до GOE.
Цей висновок допомагає пояснити парадокс раннього кисню. Ціанобактерії — «мікроорганізми, що виробляють кисень під час фотосинтезу» — з’явилися близько 2,9 мільярда років тому. Однак кисень довго не накопичувався в атмосфері. Нові дані свідчать, що його могли швидко поглинати інші організми.
«Це кардинально змінює історію аеробного дихання», — зазначає Фатіма Хусейн з MIT. За її словами, життя могло використовувати кисень значно раніше, ніж вважалося. Такі організми, ймовірно, мешкали поруч із ціанобактеріями. Вони споживали кисень одразу після його утворення.
Дослідники побудували еволюційне дерево на основі тисяч сучасних геномів. Це дозволило простежити появу ферменту в часі. Найдавніші сліди вказують на період 3,2–2,8 мільярда років тому. Це на кілька сотень мільйонів років раніше за GOE.
«Життя було надзвичайно інноваційним уже на ранніх етапах», — підкреслює Хусейн. Результати заповнюють прогалини в розумінні кисневої еволюції планети. Аеробне дихання могло формувати біосферу задовго до зміни атмосфери.
Життя навчилося дихати киснем на сотні мільйонів років раніше з’явилася спочатку на Цікавості.
