A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas, algas e cianobactérias usar a energia do sol para produzir açúcar a partir de água e dióxido de carbono, libertando oxigénio como um produto residual. Mas alguns grupos de bactérias realizar uma forma mais simples de fotossíntese que não produzem oxigênio, que evoluiu em primeiro lugar. Um novo estudo realizado por um pesquisador imperial sugere que esta forma mais primitiva de fotossíntese evoluiu bactérias em muito mais antiga do que os cientistas imaginavam, mais de 3,5 bilhões de anos atrás.
Photosynthesis sustenta a vida na Terra hoje pela liberação de oxigênio na atmosfera e fornecendo energia para as cadeias alimentares. O aumento da fotossíntese produtora de oxigênio permitiu a evolução de formas de vida complexas, como animais e plantas terrestres em torno de 2,4 bilhões de anos atrás.
No entanto, o primeiro tipo de fotossíntese que evoluiu não produzem oxigénio. Ele era conhecido por ter evoluiu pela primeira vez em torno de 3.5-3.8 bilhões de anos atrás, mas até agora, os cientistas pensavam que um dos grupos de bactérias vivas hoje que ainda usa esse fotossíntese mais primata foi o primeiro a desenvolver a habilidade.
Mas a nova pesquisa revela que um mais antigas bactérias, que, provavelmente, não existe hoje, foi a primeira a evoluir a forma mais simples de fotossíntese, e que esta bactéria era um antepassado para a maioria das bactérias vivas hoje.
"A imagem que está começando a emergir é que, durante a primeira metade da história da Terra a maioria das formas de vida foram, provavelmente, capaz de fotossíntese", disse o autor do estudo Dr. Tanai Cardona, do Departamento de Ciências da Vida do Imperial College London.
A forma mais primitiva da fotossíntese é conhecido como anoxigênicas fotossíntese, que utiliza moléculas, tais como o hidrogénio, sulfureto de hidrogénio, ou de ferro como combustível - em vez de água.
Tradicionalmente, os cientistas tinham assumido que um dos grupos de bactérias que ainda usam fotossíntese anoxigênica hoje evoluiu a capacidade e, em seguida, passou para outras bactérias que usam transferência horizontal de genes - o processo de doação de todo um conjunto de genes, neste caso, as necessárias para fotossíntese, para os organismos não relacionados.
No entanto, o Dr. Cardona criado uma árvore evolutiva para as bactérias, analisando a história de uma proteína essencial para a fotossíntese anoxigênicas. Com isso, ele foi capaz de descobrir uma origem muito mais antiga para a fotossíntese.
Em vez de um grupo de bactérias em evolução a capacidade e transferi-lo para os outros, a análise do Dr. Cardona revela que anoxigênicas fotossíntese evoluiu antes da maioria dos grupos de bactérias vivas hoje ramificou-se e diversificada. Os resultados são publicados na revista PLoS ONE .
"Praticamente todos os grupos de bactérias fotossintéticas que conhecemos tem sido sugerido, em algum ponto ou outro, para serem os primeiros inovadores da fotossíntese", disse Cardona. "Mas isso significa que todos esses grupos de bactérias teria que ter ramificou-se uns com os outros antes de fotossíntese anoxigênicas evoluiu, cerca de 3,5 bilhões de anos atrás.
"Minha análise tem em vez demonstrado que a fotossíntese anoxigênicas antecede a diversificação de bactérias em grupos modernos, de modo que tudo o que deveria ter sido capaz de fazê-lo. Na verdade, a evolução da fotossíntese oxygneic provavelmente levou à extinção de muitos grupos de bactérias capazes de anoxigênicas fotossíntese, provocando a diversificação dos grupos modernos ".
Para determinar a origem da fotossíntese anoxigênicas, Cardona rastreada a evolução de BCHF, uma proteína que é chave na biossíntese de uma bacterioclorofila, o pigmento principal empregue na fotossíntese anoxigênicas. A característica especial desta proteína é que ele é encontrado exclusivamente em bactérias fotossintéticas anoxigênicas e sem que uma bacterioclorofila não podem ser feitas.
Ao comparar as sequências de proteínas e reconstruir uma árvore evolutiva para BCHF, ele descobriu que ela se originou antes de mais grupos de bactérias descrito vivo hoje.
O Galaxy diário via Imperial College London
Nenhum comentário:
Postar um comentário