منشأ فتوسنتز در گیاهان به ۱.۲۵ میلیارد سال قبل برمی‌گردد

بر اساس مطالعات جدید دانشمندان زمین شناسیدانشگاه مک گیل، قدیمی ترینفسیل هایجلبکدر جهان به حدود یک میلیارد سال پیش بازمی گردد. این پژوهش که در مجلهGeologyمنتشر شده، می تواند رموزی که سال ها است در مورد فسیل جلبک ها وجود دارد حل کند. فسیل جلبکBangiomorpha pubescensبرای اولین بار در سال ۱۹۹۰ در سنگ های شمالگان کانادا کشف شد. اعتقاد بر این است که جانداران میکروسکوپی، قدیمی ترین اجداد شناخته شده گیاهان و حیوانات هستند. تخمین دقیق پیدایش آن ها مشکل است و حدس زده می شود در محدوده بین ۷۲۰ میلیون تا ۱.۲ میلیارد سال پیش شکل گرفته اند.

یافته های جدید، شواهدی نشان می دهند که دوره ای از تاریخ زمین که به آنبورینگ بیلیونگفته می شود، چندان هم ساده و یکنواخت نبوده است. بلکه بین ۰.۸ تا ۱.۸ میلیارد سال پیش،آرکیاها، باکتری ها و تعداد انگشت شماری موجودات پیچیده به خاطر تغییرات ناچیز محیطی یا زیستی، در اقیانوس ها منقرض شده اند. در حقیقت حدود ۵۴۱ میلیون سال پیش که به اصطلاح عصرانفجار کامبرینشناخته می شود، ممکن است این دوران مرحله ای برای تکثیر اشکال پیچیده تر فراهم شده باشد. شواهد نشان می دهد که شکل گیریبیوسفر زمینو محیط اطراف آن در اواخر دوره بورینگ بیلیون، فعالیت های زیستی پویاتر از آنچه قبلا می پنداشتند بوده است.

تعیین سن فسیل ها

پژوهشگران فسیل هایBangiomorpha pubescensرا در یک منطقه دور از دسترس و ناهموار درجزیره بافینیافتند. با وجود آنکه فسیل کشف شده در ماه آگوست و در شرایط برف و بوران شدید رخ داد، دانشمندان توانستند نمونه فسیل های جلبک را ازسنگ های شیلکه در لایه ای از دیگر سنگ ها قرار گرفته بود، جمع آوری کنند. با استفاده از روش تخمین روتنیوم- اوسمیم که در سال های اخیر به طور گسترده برای تعیین سن سنگ های رسوبی استفاده می شود، سن دقیق سنگ ها ۱.۰۴۷ میلیارد سال محاسبه شد. پروفسورگالن هالورسوناز بخش علوم سیاره ای و زمین دانشگاه مک گیل، در مورد این کشف فسیل ها می گوید:

این که فسیل ها ۱۵۰ میلیون سال قدیمی تر از آن هستند که قبلا تصور می شد، تأییدی بر جذاب و بی نظیر بودن این فسیل ها است. این اتفاق، دانشمندان را قادر می سازد که ارزیابی دقیق تری بر تکامل اولیه یوکاریوت ها داشته باشند.

ازآنجاکهBangiomorpha pubescensبه جلبک های قرمز امروزی بسیار نزدیک هستند، دانشمندان تعیین کرده بودند جلبک های باستانی، مانند گیاهان از نور خورشید، دی اکسید کربن و آب برای تولید مواد مغذی استفاده می کردند. دانشمندان حدس می زنندکلروپلاستکه بخش فتوسنتز در سلول گیاهان است، زمانی شکل گرفت کهیوکاریوت ها، باکتری های ساده فتوسنتز کننده را به درون سلول خود انتقال دادند. در نهایت، یوکاریوت ها DNA جدید خود را به نسل های بعد منتقل کردند که گیاهان و درختان امروزی در سراسر جهان در خود دارند.

منشأ کلروپلاست

بعد از آن که دانشمندان زمان فسیل ها را ۱.۰۴۷ میلیارد سال پیش به دست آوردند، در مرحله بعد با استفاده از یک مدل از محاسبات کامپیوتری که به آنساعت مولکولیگفته می شود، رویداد های تکاملی را بر اساس نرخ جهش ژنتیکی محاسبه کردند. نتایج محاسبات نشان دادن که زمان ترکیب کلروپلاست در سلول یوکاریوت ها به ۱.۲۵ میلیارد سال قبل بازمی گردد.دکتر گیبسوناز دیگر دانشمندان این تیم تحقیقاتی می گوید:

انتظار داریم و امیدواریم که دیگر دانشمندان نیز با تمرکز بر فسیل تازه کشف شده، محاسبات مربوط به ساعت مولکولی خود را جهت تعیین زمان وقایع تکاملی به کار گیرند و با محاسبات ما مقایسه کنند. اگر دیگر دانشمندان بتوانند روش های دقیق تری برای محاسبات تشکیل کلروپلاست ارائه کنند، در نهایت می توان تصمیم گرفت چه محاسباتی دقیق تر است و مناسب ترین روش را جهت تعیین زمان به دست آورد.