Fosil siyanobakterilerdeki en eski tilakoidlerin keşfi sayesinde fotosentezin evrimi daha iyi belgelendi
Liège Üniversitesi’ndeki (ULiège) araştırmacılar, fosil hücrelerde 1,75 milyar yıllık mikro yapılar tespit ettiler. Tilakoid membran adı verilen bu yapılar şimdiye kadar keşfedilen en eski yapılardır. Tilakoidlerin fosil kayıtlarını 1,2 milyar yıl geriye itiyorlar ve ilk Dünya’da oksijen birikiminde çok önemli bir rol oynayan siyanobakterilerin evrimi hakkında yeni bilgiler sağlıyorlar. Bu büyük keşif Nature dergisinde sunulmuştur.
ULiège’deki Astrobiyoloji Araştırma Birimi’nin Erken Yaşam İzleri ve Evrim laboratuvarından Catherine Demoulin, Yannick Lara, Alexandre Lambion ve Emmanuelle Javaux, Avustralya’daki McDermott Formasyonu’ndaki şeyllerdeki Navifusa majensis (N.majensis) adı verilen ve 1,75 milyar büyüklüğündeki esrarengiz mikrofosilleri inceledi. yaşında ve DRCongo ve arktik Kanada’nın 1 milyar yıllık oluşumlarında. 2 formasyondan (Avustralya, Kanada) fosil hücrelerde yapılan ultrayapısal analizler, bunların oksijenli fotosentezin meydana geldiği tilakoid membranlar olarak açık bir şekilde yorumlanmasına izin veren bir düzenlemeye, ince yapıya ve boyutlara sahip iç membranların varlığını ortaya çıkardı. Bu gözlemler N majensis’in bir fosil siyanobakteri olarak tanımlanmasına izin verdi.
Bu keşif, tilakoid membranlı siyanobakterilerin erken Dünya oksijenlenmesindeki rolünü perspektife koyuyor. Yaşamın erken evriminde önemli bir rol oynadılar ve yaklaşık 2,4 milyar yıl önce Büyük Oksijenlenme Olayı (GOE) sırasında aktiftiler. Bununla birlikte, oksijenli fotosentezin kökenlerinin kronolojisi ve ilgili siyanobakterilerin türü (protosiyanobakteriler – tilakoidli veya tilakoidsiz -) hala tartışmalıdır ve ULiège araştırmacılarının keşfi, bu konuları açıklığa kavuşturmak için yeni bir yaklaşım sunmaktadır.
ULiège’deki Erken Yaşam İzleri ve Evrim laboratuvarının yöneticisi paleobiyolog ve astrobiyolog Profesör Emmanuelle Javaux, “Bilinen en eski fosil tilakoidler yaklaşık 550 milyon yıl öncesine dayanıyor. Dolayısıyla tespit ettiklerimiz fosil kayıtlarını 1,2 milyar yıl uzatıyor” diye açıklıyor. .
“N. majensis’te korunmuş tilakoidlerin keşfi, tilakoidli siyanobakteriler ile tilakoidsiz olanlar arasındaki farklılığın minimum yaşının yaklaşık 1,75 milyar yıl olduğuna dair doğrudan kanıt sağlıyor.”
Ancak ULiège ekibinin keşfi, daha eski siyanobakteriyel fosillerde tilakoidlerin keşfedilme olasılığını artırıyor ve tilakoidlerin ortaya çıkışının, yaklaşık 2,4 milyar yıl önce erken Dünya’nın büyük oksijenlenmesinde önemli bir rol oynamış olabileceği hipotezini test ediyor. Bu yaklaşım aynı zamanda, siyanobakterilerden türetilen kloroplastlara ev sahipliği yapan alglerin kökeni ve erken çeşitlenmesi de dahil olmak üzere, gezegenimizdeki karmaşık yaşamın (ökaryot) evriminde dioksijenin rolünün incelenmesine de olanak tanır.
“Mikroskobik yaşam çok güzel, yaşamın başlangıcından bu yana Dünya üzerindeki en çeşitli ve en bol yaşam biçimi. Fosil kayıtlarını yeni yaklaşımlar kullanarak incelemek, yaşamın en az 3,5 milyar yıl içinde nasıl evrimleştiğini anlamamızı sağlayacak. Bu araştırmalardan bazıları aynı zamanda şunu da anlatıyor: Emmanuelle Javaux, “Dünyanın ötesinde yaşamın izlerini nasıl arayacağımızı bize bildirin!” diye bitiriyor.
