Blågrønnbakterier har produsert oksygen i milliarder av år. Her er en type kalt Prochlorococcus marinus som lever i havet.
(Bilde: Luke Thompson, Chisholm Lab, Nikki Watson, Whitehead, MIT)
Fossiler viser at bakterier drev med fotosyntese for 1,75 milliarder år siden
Bitte små fossiler i eldgammel stein er verdens eldste bevis på fotosyntese.
Fotosyntesen la grunnlaget for det varierte livet som finnes på jorden i dag.
Det startet i havet med blågrønnbakteriene. De utviklet seg så de kunne bruke sollyset som energikilde.
Vann og karbondioksid blir gjort om til sukkermolekyler. Oksygen slippes ut som restprodukt.
Da blågrønnbakteriene begynte å slippe ut oksygen, endret det atmosfæren.
I jordens urtid bestod jordens atmosfære av nitrogen, karbondioksid og metan, ifølge Store norske leksikon. Men for 2,4 milliarder år siden var fotosyntesen i gang. Det kalles oksygenrevolusjonen.
Dette ble en katastrofe for de andre mikroorganismene. Oksygen var gift for dem.
En ny studie som er publisert i tidsskriftet Nature kaster lys over fotosyntesens utvikling.
Forskere har funnet 1,75 milliarder år gamle fossiler i Australia etter en bakterie som drev med fotosyntese.
Eldgammel struktur
I fossilene er det tydelige spor etter det som kalles tylakoider.
Det beskrives som en sekkelignende membranstruktur hos Institutt for biovitenskap ved UiO. Tylakoider finnes der fotosyntesen skjer i planter.
Tylakoidene finnes også i blågrønnbakterier. Det nye funnet er det eldste beviset på slike strukturer.
– Denne oppdagelsen utvider fossilarkivet for slike indre membraner med minst 1,2 milliarder år, sier Emmanuelle Javaux, biolog ved University of Liège i Belgia, til Gizmodo.
Hun var med på studien.
– Arrangeringen av disse membranene i fossile celler gjør det mulig å entydig identifisere dem som blågrønnbakterier som utførte tidlig fotosyntese da de døde for 1,75 milliarder år siden.
Trodde ikke det var mulig
Forskerne har undersøkt fossiler av blågrønnbakterier fra Australia og Canada. De eldste ble funnet i Australia.
Forskerne skar fossilene i tynne skiver og brukte elektronmikroskop til å se på de ørsmå detaljene.
Da oppdaget de altså den typiske strukturen til maskineriet for fotosyntese.
Woodward Fischer er geobiolog ved Caltech og var ikke med på studien. Han sier til Science News at dette er en type informasjon han ikke trodde ville være mulig å få ut fra fossiler.
– Det antyder en fremtid der vi kanskje kan trekke ut mer informasjon ut av disse små fossilene, sier Fischer.
– Kan ikke være noe annet
Også Emmanuelle Javaux, som var med på studien, sier til Science News at hun ikke visste at strukturene kunne være bevart i så gamle mikrofossiler.
Hun er imidlertid ikke i tvil om tolkningen.
– Det kan ikke være noe annet. Denne organiseringen er unik for blågrønnbakterier med tylakoider, sier hun.
Referanse:
Catherine F. Demoulin, Yannick J. Lara, Alexandre Lambion & Emmanuelle J. Javaux: «Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis», Nature, 3. januar 2024. Sammendrag.
