A tudósok feltárják a fotoszintézis ősi evolúciós történetét

A tudósok feltárják a fotoszintézis ősi evolúciós történetét
A tudósok feltárják a fotoszintézis ősi evolúciós történetét
Anonim

BLOOMINGTON, Ind. – A Földön minden élet az élelmiszer és az oxigén fotoszintézisétől függ. Ennek a döntő fontosságú folyamatnak a zöld növényekben való eredete a biológia régóta fennálló problémája, és számos különböző elméletet javasoltak ennek magyarázatára. De nincs egyértelmű bizonyíték ezen elméletek alátámasztására.

A Science folyóirat szeptember 8-i számában megjelent cikkben Carl E. Bauer, Clyde Culbertson, az Indiana Egyetem biológiaprofesszora által vezetett biológuscsoport beszámol a fotoszintézis evolúciójával foglalkozó tanulmányának eredményeiről..

A fotoszintézis során a zöld növények a napfény energiáját használják fel arra, hogy a szén-dioxidot szénhidrogénekké alakítsák, amelyek elősegítik a növények növekedését, miközben oxigént termelnek a vízből, és oxigént bocsátanak ki a légkörbe. Minden állat, beleértve az embereket is, közvetlenül vagy közvetve függ ettől a táplálék- és oxigénforrástól. Következésképpen a fotoszintézis a legfontosabb kémiai folyamat a Földön.

A tudósok egyetértenek abban, hogy a fotoszintézis baktériumokból indult ki, és egyes baktériumok olyan fotorendszereket tartalmaznak, amelyek nagyon hasonló módon bocsátanak ki oxigént, mint a mai zöld növényekben, más baktériumok pedig egyszerűsített fotorendszereket tartalmaznak, amelyek nem bocsátanak ki oxigént. Nem volt világos, hogy melyik baktériumfaj tartalmazza a legősibb fotorendszert, és hogyan fejlődött ki a zöld növények fotoszintézise a baktériumok fotoszintéziséből.

Egy nagy, új molekuláris adatkészlet létrehozásával Bauer csoportja, amelyben Jin Xiong IU posztdoktori ösztöndíjas és William Fischer IU doktorandusz is helyet kapott, megállapította, hogy az oxigént nem termelő baktériumfajok, például a lila és zöld baktériumok a legősibb fotoszintetikus baktérium.A heliobaktériumok néven ismert, nem oxigéntermelő baktériumok egy másik csoportja később fejlődött ki.

A tudósok azt is megállapították, hogy a heliobaktériumok a legszorosabb rokonságban állnak az oxigéntermelő fotoszintetikus cianobaktériumok közös ősével. A cianobaktériumok végül kloroplasztiszokat eredményeztek algákban és zöld növényekben, a kloroplasztiszok pedig azok a kis testek a növényi sejtekben, amelyek ma fotoszintézist hajtanak végre.

A Bauer-csoport eredményei megfordítják a fotoszintetikus baktériumok evolúciójával kapcsolatos hagyományos gondolkodást, amelyben a lila baktériumokat az egyik utolsó baktériumfajnak tekintették, amely kifejlődött, nem pedig az elsők között.

A Bauer-csoport munkája a molekuláris genetikában a közelmúltban bekövetkezett alapvető változásokat is megerősíti, amelyek azt mutatják, hogy a baktériumok olyan összetett módon fejlődtek ki, amely egy kusza briar folthoz hasonlít, ahol az ágak számos szárból indulnak ki, a hagyományos evolúciós fa helyett Ez azt mutatja, hogy az összes faj szépen kiágazik egyetlen szárból, amely a közös ősét képviseli, és amelyet általában egyetemes ősi sejtnek tekintenek.Erre a szemléletváltásra azért van szükség, mert a géncsere általános volt az ősi baktériumok között az evolúció korai szakaszában.

Bauer csoportjának munkája bebizonyítja, hogy a tudósoknak az egyes anyagcsere-folyamatok, például a fotoszintézis evolúcióját kell tanulmányozniuk, nem pedig a teljes bakteriális organizmusok evolúcióját.

Bauer webhelye a következő címen található:

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei