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研究揭示光合作用可能与生命本身一样古老

来源:中检健康 编辑:中检健康 时间:2021-07-19
研究人员发现,最早的细菌拥有进行光合作用关键步骤的工具,这改变了我们认为地球上生命进化的方式。

这一发现也挑战了人们对其他行星上生命如何进化的预期。光合作用产生氧气,它的进化被认为是复杂生命出现的关键因素。它被认为需要几十亿年才能进化,但如果最早的生命真的能做到这一点,那么其他行星的复杂生命可能比以前想象的要早得多。

由伦敦帝国理工学院科学家领导的研究小组追踪了光合作用所需关键蛋白质的进化过程,这些蛋白质可能起源于地球上的细菌生命。他们的研究结果已经发表在BBA生物能源学杂志上。

帝国理工学院生命科学系首席研究员Tanai Cardona博士说:“我们已经证明,称为Photosystem II的生物制氧系统非常古老,但直到现在我们还无法将其列入生命史的时间表。现在我们知道光系统II所显示的进化模式通常只归因于已知最古老的酶,而这些酶对生命本身的进化至关重要。”

光合作用将阳光转化为能量,可以采取两种形式:一种产生氧气,另一种不产生氧气。一般认为,产氧形式的演化较晚,尤其是在大约25亿年前的蓝细菌或蓝藻的出现时。

尽管一些研究表明,在那之前可能有一些产生氧气的光合作用,但它仍然被认为是一种创新,至少花了数十亿年才在地球上进化。

这项新的研究发现,在一些早期的细菌中,实际上可能有一些酶在氧的光合作用中起着关键作用——将水分解成氢和氧。地球上生命的最早证据是34亿年前,一些研究表明,最早的生命可能超过40亿年。

就像眼睛的进化一样,光合作用的第一个版本可能非常简单,效率也很低。因为最早的眼睛只能感知光,最早的光合作用可能效率低下,速度缓慢。


来源:BBA – Bioenergetics
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