Sent Luiso Vašingtono universiteto geomikrobiologas pasiūlė, kad evoliucija yra pagrindinė varomoji jėga ankstyvajame Žemės vystymesi, o ne fiziniai procesai, tokie kaip plokštelinė tektonika.
Carrine Blank, Vašingtono universiteto Žemės ir planetų mokslų fakulteto geomikrobiologijos docentė, nagrinėjanti cianobakterijas - bakterijas, kurios deguoniui ir biomasei gaminti naudoja šviesą, vandenį ir anglies dioksidą - padarė išvadą, kad šios rūšys pradėjo savo veiklą Žemėje gėlavandenėse sistemose žemynuose ir palaipsniui vystėsi egzistuojančiose drumzlino vandens aplinkoje, tada aukštesnės druskos, jūrinėje ir hiper druskingoje (druskos plutos) aplinkoje.
Melsvadumbliai yra organizmai, dėl kurių atsirado chloroplastai - deguonies gamykla augalų ląstelėse. Prieš pusantro milijardo metų cianobakterijos buvo anksčiau už sudėtingesnius organizmus, tokius kaip daugialąsteliniai augalai, ir veikė pasaulyje, kuriame biosferos deguonies lygis buvo daug mažesnis nei dabar. Per labai ilgą gyvavimo laiką melsvabakterės sukūrė sistemą, leidžiančią išgyventi palaipsniui augančioje oksiduojančioje aplinkoje, todėl jos sudomino platų tyrėjų ratą.
Blankas sugeba iškelti savo hipotezę iš šeimos medžių, kuriuose ji piešia cianobakterijas. Jos pastebėjimai greičiausiai sukels diskusijas tarp biologų ir geologų, nagrinėjančių vieną prieštaringiausiai vertinamų Žemės laikų - maždaug prieš 2,1 milijardo metų, kai pirmą kartą žemėje atsirado cianobakterijos. Tai buvo laikas, kai Žemės atmosferoje nepaprastai, paslaptingai ir nepaaiškinamai padidėjo deguonis - nuo ypač žemo lygio iki 10 procentų to, kas yra šiandien. Buvo trys (kai kurie sako, kad keturi) globalūs ledynai, o iškastinio kuro duomenys rodo didelį organizmą, kuris metabolizuoja sierą, skaičių ir didelį anglies ciklo pokytį.
„Klausimas: kodėl?“ tarė Blankas.
„Mano indėlis yra bandymas rasti evoliucinius šių didelių pokyčių paaiškinimus. Cianobakterijose tuo metu vyko daug evoliucinių judėjimų, ir bakterijos darė įtaką Žemės raidai. Anksčiau geologai pasikliauja geologiniais įvykiais, kai įvyko permainos, kurios paskatino pokyčius, tačiau aš tvirtinu, kad daugelis šių dalykų gali būti evoliuciniai “.
Blankas pristatė savo tyrimus 2004 m. Kasmetiniame Amerikos geologijos draugijos susirinkime, vykusiame lapkričio 7–10 d. Denveryje.
Blanko įsitikinimas, kad cianobakterijos pirmiausia atsirado gėlo vandens ežeruose ar upeliuose, yra netinkamas.
„Daugelis žmonių daro prielaidą, kad melsvadumbliai išėjo iš jūrinės aplinkos - galų gale, jie vis dar yra svarbūs jūrinei aplinkai, todėl jie visada turėjo būti“, - teigė Blankas. „Pradėjus pasirodyti melsvadumbliams, ozono skydo nebuvo, todėl UV šviesa būtų nužudžiusi daugumą dalykų. Jie arba turėjo sugalvoti būdus, kaip susidoroti su ultravioletiniais spinduliais - ir yra įrodymų, kad jie pagamino ultravioletinius spindulius sugeriančius pigmentus, arba ieškojo būdų, kaip augti po nuosėdomis, kad būtų išvengta šviesos. “
Cianobakterijų evoliucijai tirti Blankas nubrėžė stuburo medį, naudodamas kelis genus iš viso genomo sekų. Papildomos rūšys buvo įtrauktos į medį, naudojant ribosominius RNR genus. Morfologiniai požymiai, pavyzdžiui, apvalkalo buvimas ar nebuvimas, vienaląsčių ar gijinių augimas, heterocistų buvimas ar nebuvimas? storio sienelės ląstelė, atsirandanti tam tikrais laiko tarpais? buvo užkoduojami ir pažymimi ant medžio. Bruožų pasiskirstymas buvo lyginamas su fosilijų įrašų duomenimis.
Prieš maždaug du milijardus metų atsiradusios melsvadumbliai tapo sudėtingais mikrobais, kurių ląstelių skersmuo buvo didesnis nei ankstesnių grupių - mažiausiai 2,5 mikrono. Blanko medis rodo, kad keletas morfologinių bruožų atsirado savarankiškai keliomis eilutėmis, tarp jų apvalkalo struktūra, gijinis augimas, gebėjimas pritvirtinti azotą, termofiliškai (meilė šilumai), judrumas ir sulfido panaudojimas kaip elektronų donoras.
„Mums reikės daugybės rimtų paleobiologų atliktų mikroakivaizdinių medžiagų analizės, kad pamatytume, kokia ši hipotezė yra pagrįsta“, - teigė Blankas. „Šis laikotarpis yra vienas didžiausių galvosūkių tiek biologams, tiek geologams. Tuomet geologinėje apskaitoje vyksta daugybė dalykų. “
Originalus šaltinis: WUSTL žinių laida
