Ģeomikrobiologs Vašingtonas Universitātē Sentluisā ir ierosinājis, ka evolūcija ir galvenais Zemes agrīnās attīstības virzītājspēks, nevis fiziski procesi, piemēram, plākšņu tektonika.
Karīna Blanka, Ph.D., Vašingtonas Universitātes Zemes un planētu zinātnes departamenta Mākslas un zinātnes ģeomikrobioloģijas docente, pētot zilaļģes - baktērijas, kuras skābekļa un biomasas ražošanai izmanto gaismu, ūdeni un oglekļa dioksīdu - secināja, ka šīs sugas sāka uz Zemes saldūdens sistēmās kontinentos un pakāpeniski attīstījās, lai eksistētu iesāļās ūdens vidēs, pēc tam augstākās sāls, jūras un hipersāļu (sāls garozas) vidēs.
Zilaļģes ir organismi, kas radīja hloroplastus - skābekļa rūpnīcu augu šūnās. Pirms pusmiljarda gadiem zilaļģes bija priekšteči sarežģītākiem organismiem, piemēram, daudzšūnu augiem, un darbojās pasaulē, kur biosfēras skābekļa līmenis bija daudz mazāks nekā šobrīd. Viņu ļoti ilgā dzīves laikā zilaļģes ir izstrādājušas sistēmu, lai izdzīvotu pakāpeniski pieaugošā oksidējošā vidē, padarot tās par interesi plašam pētnieku lokam.
Blank spēj izdarīt savu hipotēzi no ciltskokiem, kurus viņa zīmē par zilaļģēm. Viņas novērojumi, domājams, raisīs diskusijas starp biologiem un ģeologiem, kuri pētīja vienu no visstrīdīgākajiem Zemes laikmetiem - aptuveni pirms 2,1 miljardiem gadu, kad zilaļģes pirmo reizi parādījās uz Zemes. Šis bija laiks, kad Zemes atmosfērā bija neticami, noslēpumaini un neizskaidrojami paaugstināts skābekļa daudzums - no ārkārtīgi zema līmeņa līdz 10 procentiem no tā, kāds tas ir šodien. Bija trīs - daži saka, ka četri - globālie ledāju veidošanās gadījumi, un fosiliju reģistrs atspoguļo būtiskas sēru pārveidojošo organismu skaita izmaiņas un būtiskas pārmaiņas oglekļa apritē.
“Jautājums ir: Kāpēc?” teica Tukšais.
“Mans ieguldījums ir mēģinājums rast evolucionārus skaidrojumus šīm lielajām izmaiņām. Cianobaktērijās šajā laikā bija daudz evolūcijas kustību, un baktērijas atstāja iespaidu uz Zemes attīstību. Ģeologi pagātnē ir paļāvušies uz ģeoloģiskiem notikumiem pārejās, kas izraisīja pārmaiņas, bet es apgalvoju, ka daudzas no šīm lietām varētu būt evolucionāras. ”
Blank prezentēja savus pētījumus Amerikas Ģeoloģijas biedrības 2004. gada ikgadējā sanāksmē, kas notika no 7. līdz 10. novembrim Denverā.
Blanka secinājums, ka zilaļģes vispirms parādījās saldūdens ezeros vai strautos, ir pretrunīgs.
"Lielākajai daļai cilvēku ir pieņēmums, ka zilaļģes ir izgājušas no jūras vides - galu galā tās joprojām ir svarīgas jūras videi, tāpēc tām vienmēr ir jābūt," sacīja Blank. “Kad zilaļģes sāka parādīties, nebija ozona vairoga, tāpēc UV gaisma būtu iznīcinājusi lielāko daļu lietu. Viņiem vai nu vajadzēja izdomāt veidus, kā tikt galā ar UV gaismu - un ir pierādījumi, ka viņi ir izgatavojuši UV absorbējošos pigmentus -, vai arī bija jāatrod veidi, kā augt zem nogulumiem, lai izvairītos no gaismas. ”
Ciānbaktēriju evolūcijas izpētei Blanks sastādīja mugurkaula koku, izmantojot vairākus gēnus no veselām genoma sekvencēm. Papildu sugas tika pievienotas kokam, izmantojot ribosomu RNS gēnus. Morfoloģiskās pazīmes, piemēram, apvalka esamība vai neesamība, vienšūnu vai pavedienu augšana, heterocistu klātbūtne vai neesamība? bieza sienas šūna, kas rodas ar intervālu? tika kodēti un kartēti uz koka. Īpašību sadalījums tika salīdzināts ar fosilijas reģistrā konstatēto.
Zilaļģes, kas parādījās pirms apmēram diviem miljardiem gadu, kļuva par sarežģītiem mikrobiem, kuriem bija lielāks šūnu diametrs nekā iepriekšējām grupām - vismaz 2,5 mikroni. Blanka koks parāda, ka vairākas morfoloģiskās iezīmes rodas patstāvīgi vairākās rindās, starp kurām ir apvalka struktūra, šķiedru augšana, spēja fiksēt slāpekli, termofīli (siltuma mīlestība), kustīgums un sulfīda izmantošana kā elektronu donors.
"Mums vajadzēs daudz mikrofosilu ierakstu analīzes, ko veikuši nopietni paleobiologi, lai redzētu, cik pamatota ir šī hipotēze," sacīja Blanks. “Šis laika posms ir viena no lielākajām mīklām gan biologiem, gan ģeologiem. Ģeoloģiskajā dokumentācijā toreiz notiek ļoti daudz lietu. ”
Oriģinālais avots: WUSTL ziņu izlaidums
