16亿年前的这些化石,会是最早发现的恐龙化石的光合真核生物吗

科学家发现最古老的植物,16亿年前或已存在的植物-花卉盆景网
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今天小编为大家分享的是关于科学家发现最古老的植物,16亿年前或已存在的植物的文章,一起来看看吧。 最近,科学家在印度中部奇特拉科奥特的沉积岩中发现了两块化石。研究发现,这是世界上最古老的植物生命的证据——它们是16亿年前的红藻化石。
这一发现表明,动物和植物进化的起点——多细胞生物,其发育时间可能比先前认为的早了4亿年。
该研究作者、来自瑞典自然历史博物馆的古生态学荣誉教授Stefan Bengtson表示,因为没有遗留的DNA,并不能百分之百地确定这种古老的物质,但是化石的形态和结构与红藻非常吻合。 地球上最早的生命痕迹至少有35亿年历史。但这些生物设计简单,是原核生物。原核生物缺乏细胞的“大脑”——细胞核,以及细胞进行复杂的身体新陈代谢过程的机构——细胞器。
原核生物可以分为两大类:古生菌(简单的单细胞生物)和细菌。 复杂生物体由多个细胞组成,称为真核生物,比原核生物出现的时间晚6亿年。真核生物的出现是复杂生物体(包括动物和植物)进化中的必要步骤。
而这次原始红藻的发现刷新了多细胞真核生物最早出现的时间。在这之前发现的最古老的红藻来自12亿年前。印度化石的时间比它早4亿年,是迄今为止发现的最古老的植物化石。 这表明“可见生命的时代”——多细胞真核生物进化的时代,比我们之前认为的更早。
红色海藻嵌在叠层石的某一层中,叠层石是一种片状的沉积岩。研究人员在X射线层析显微镜的帮助下看到里面的藻类。这两块保存极其完好的化石,使科学家能够研究原始藻类的复杂结构。 一块化石显示的是线性的藻类,另一块则显示出肉质的菌落。
此外,科学家在每个细胞中都发现有规律反复出现的薄片,他们认为这是叶绿体的一部分,这是植物通过光合作用来产生能量的地方。
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距今大约24亿年前,我们的星球上的大气才在被称为的“大氧化事件(Great Oxygenation Event)”时期由无氧状态变为弱有氧状态。在进化的这个关键时刻,原先存在于我们星球上物种或是开始学会对应光合含氰细菌(photosynthesizing cyanobacteria)生成的有毒物质,或是最终灭绝。现在回过头来想对大部分生命体起支持作用的大气居然有着如此糟糕的起源,感觉似乎很奇怪。
那么地球上的真核生物,包括人类、植物和大部分多细胞生命体是何时具备了利用日光合成氧的能力?其过程又是如何呢?在我们星球进化过程中其中一个基础的步骤就是通过胞内共生(endosymbiosis)这一过程,真核生物进化出了光合作用(photosynthesis)。
这一关键的步骤发生在大约16亿年前,那时有一个单细胞原生生物捕获并将从前非寄生的含氰细菌吞入到细胞内。这一被称作原始内共生(primary endosymbiosis)的过程导致了质体(细胞内发生光合作用的特定区室,plastid)的出现。胞内共生现在是一种得到广泛证实的理论,用于解释细胞获得极复杂性的机理。
在2月17日发表在《科学》(Science)杂志上的一篇题为“Cyanophora paradoxa genome elucidates origin of photosynthesis in algae and plants”的论文中,由进化生物学家、美国罗格斯大学Debashish Bhattacharya领导的一个国际小组完成了对单细胞Cyanophora核基因组7000万碱基对的测序,由此阐明了引起光合作用的早期事件。
Bhattacharya说:“在植物世界里,Cyanophora相当于肺鱼。蓝藻保留了藻类和植物共有的祖先基因多样性,使得它成为了基因组测序的理想候选者。”
Bhattacharya及同事将这一研究视为“了解真核生物光合作用起源的最后一块拼图”。在完成对Cyanophora paradoxa基因组测序后,研究人员获得了对此后大部分真核生物进化过程,包括植物和动物出现的基本了解。
现在研究人员不仅更清楚地看到了真核生物光合作用的蓝图,他们还能够指出所有藻类的共同特点,并能区分出它们各自独有的特征及与各种功能相关的潜在基因。
(生物通:何嫱)
生物通推荐原文摘要:
Cyanophora paradoxa Genome Elucidates Origin of Photosynthesis in Algae and Plants
The primary endosymbiotic origin of the plastid in eukaryotes more than 1 billion years ago led to the evolution of algae and plants. We analyzed draft genome and transcriptome data from the basally diverging alga Cyanophora paradoxa and provide evidence for a single origin of the primary plastid in the eukaryote supergroup Plantae. C. paradoxa retains ancestral features of starch biosynthesis, fermentation, and plastid protein translocation common to plants and algae but lacks typical eukaryotic light-harvesting complex proteins. Traces of an ancient link to parasites such as Chlamydiae were found in the genomes of C. paradoxa and other Plantae. Apparently, Chlamydia-like bacteria donated genes that allow export of photosynthate from the plastid and its polymerization into storage polysaccharide in the cytosol.
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联系信箱:这些24亿年前的化石,会是最早的真菌吗?
一个国际科学家组织称其发现了24亿年前的疑似真菌化石,这比所有真菌样本的出现时间都早了约20亿年,比科学家眼中真菌最早出现的时间早了10多亿年。
为了确定南非北开普省基岩内远古海底岩浆的年代,西澳矿业学院(Western Australian School of Mines)教授Birger Rasmussen一直在寻找矿物,他就是在这时发现了毫米级气泡内的微丝,而海底岩浆内的气泡恰好能为微生物提供栖居地。
瑞典博物馆的古生物学荣誉教授,描述这些发现的论文的第一作者Stefan Bengtson称,他们之前在积极寻找远古深海生物圈内的化石,Rasmussen并没有特意寻找类似真菌的结构,但Bengtson认为Rasmussen将发现认作真菌化石的思路是对的,这个发现并非意外。
这些南非岩浆包裹的化石可追溯至24亿年前,它们被发现于岩浆内的小气泡和小缝隙中。在长达1000万年的形成过程中,岩浆通常会包裹住其它矿石。这说明这些化石大概和矿石同龄,因此可供有机物繁衍的时间非常有限。
图片来源:Swedish Museum of Natural History
Bengtson认为,可能不是真菌,而是其他有机物构成了化石的结构。因此他们说自己的发现“像真菌”,而没有将其称为“真菌化石”。Bengtson说,化石样本看起来像一团团乱糟糟的线,分叉之后又汇合,线上的凸起则可能是孢子。除了真菌,目前没有已知生物与其类似。
和年轻得多的真菌化石相比,这些化石中的生物不管是习性还是栖息地都与其几乎完全相同。Bengtson说:“这些化石和真菌如此相似让我们兴奋不已。”
哈佛大学博物学教授Andrew H. Knoll表示,如果这项研究站得住脚,它将大大改变“我们对进化史时间表的认知”。但Knoll仍保持谨慎,因为他对时间框架表示怀疑。真菌是真核生物,结构复杂且需要氧气。24亿年前,地球氧气浓度首次大幅增长,而某种类似真菌的真核生物需要几乎恰好同时出现,Knoll认为,与此相比,真菌最早出现于15亿年前的可能性较大。
蝌蚪五线谱编译自livescience,译者 夏夜夜夜,转载须授权
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名家大奖在这里等着爱幻想、愿思考、迷写作的你24亿年前,毒害地球生命的氧气,来自何方? | 科学人 | 果壳网 科技有意思
24亿年前,毒害地球生命的氧气,来自何方?
光合作用的演化起源,植物如何学会裂解水分子,24亿年前地球大气为何突然出现氧气
本文作者:狐狸控
(文/ Colin Barras)这颗星球正处于危机之中。死亡无处不在,散发出铺天盖地的恶臭。生命之树的所有枝杈几乎都被清洗一空,曾经鲜活的生命变成了逝去的记忆。造成这一切的罪魁祸首,仅仅是一种气体,一种非常成功的物种排入大气的废气。欢迎来到24亿年前的地球。
距今24亿年前,可以说是生命历史上最为动荡的一段时期。生命已经在地球上繁荣发展了10多亿年,然而,一种新的单细胞生物在此时华丽登场。它们可以利用太阳能,利用过程中却会产生有毒的副产品——氧气。这种单细胞生物迅速在原始海洋中繁衍到了一个不可思议的数量,大气成分也因此改变。
那是一场灾难。在数次生物大灭绝事件中,氧含量上升毁灭的物种比例很可能高居魁首。尽管如此,氧气的危险特质——高活性,也使得它能够成为一种丰富的能量来源。生命很快就开始开采这座宝库,我们的动物祖先也在其中。
有一些光合细菌,产生的是硫,而非氧气。图片来源:
远古光合作用
过去的10年来,我们对地球历史这一阶段的认识,发生了大逆转。教科书会告诉你,光合作用甫一出现,氧含量就开始攀升。但是,据我们现在所知,有些生物早在34亿年前就能进行光合作用,这比氧含量上升要早得多。问题在于,为什么氧气会在那么久之后,才喷涌而出?
本质上,光合作用就是“收割”太阳能。植物利用太阳能制作食物,把二氧化碳变成碳链。这一过程中产生的糖类可以用作能源,也可以用于制造从蛋白质到DNA不等的各种更复杂的分子。可能与你所预期的不同,产生氧气并非不可避免。事实上,许多细菌都可以不用产生氧气,就把光能和二氧化碳转化为食物。而且,近期的研究表明,细菌这种光合作用的历史,几乎和地球生命史一样悠久。
2004年,当时任职于美国加利福尼亚斯坦福大学的迈克尔·泰斯(Michael Tice)和唐纳德·罗威(Donald Lowe),在南非研究距今34.1亿年前形成于浅水中的岩石时,发现一种化石结构与现代光合细菌形成的微生物席非常类似,但是没有任何氧气产生的迹象(参见《自然》杂志,第431卷,549页)。对此,他们认为最可能的解释是,这些细胞进行的是不产生氧气的光合作用。
从这一发现起,我们开始真正接触到早期光合细菌。2011年,英国牛津大学的马丁·布雷泽(Martin Brasier)及其同事在澳大利亚西部的岩石中发现了距今34.3亿年前的细菌细胞化石(参见《自然·地球科学》,第4卷,698页)。“它们生活在光照良好的潮间带或潮上带,”布雷泽说。岩石的化学组成,以及充足的光线,充分表明这些细胞中有些能进行光合作用,却不产生氧气。
不产生氧气的光合作用出现得如此之早,似乎相当令人惊讶。现在已知最早的化石,形成于距今34.9亿年前,仅仅比它们略早一点。在英国伦敦大学学院研究生命起源的学者尼克·雷恩(Nick Lane)认为,一旦生命演化到能够依靠化学能为生,转而利用太阳能其实算不上什么飞跃。“实际上,光只是让电子流过同一台设备而已,”他说。
对于雷恩这样的研究人员来说,谜题在于,为什么产生氧气的光合作用要经过如此漫长的岁月才演化出来。产生氧气的光合作用出现在大约24亿年前,可能比不产生氧气的光合作用晚了10亿年。明明更具优势,为什么它会如此姗姗来迟?
光合作用分为两个主要步骤。在第2步中,电子进入二氧化碳,帮助把二氧化碳分子转化成糖类。而第1步则是获取这些电子,也就是从一种分子上剥离出电子,用来产生驱动第2步所需的电化学梯度。
10亿年的延迟
在产生氧气的光合作用中,由水分子提供电子。剥离电子的过程使水分子裂解为氢离子和氧。在把二氧化碳转化为糖类的过程中,氢离子和电子起着至关重要的作用,而氧气则是一种没什么用的副产品。
在不产生氧气的光合作用中,电子由其它种类的分子提供,其中最为普遍的是硫化氢。裂解硫化氢产生的副产品是硫。硫化氢具有非常容易失去电子的优点,或者说非常易于氧化。而且在早期海洋中,硫化氢也很常见。不过,在不产氧的光合作用发生的表层水域,硫化氢估计很快就被消耗一空了。
用水提供电子的最大好处是,水在海洋中可谓取之不尽用之不竭。但是,水的缺点也不小。“氧化水非常困难,”美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学的罗伯特·布兰肯西普(Robert Blankenship)说。我们现在依然在为之努力:研究人员已经进行了数十年的尝试,希望开发出一种廉价高效的裂解水的方法,以生产氢气作为燃料。
因此,在选择水之前,光合细菌最先选择容易氧化的物质,也就合情合理了。传统观点认为,产生氧气的光合作用,是经过一系列中间阶段,逐渐从不产生氧气的版本演化而来的。布兰肯西普和很多研究人员都支持这一观点。然而,过去10年来,英国伦敦大学玛丽女王学院的约翰·埃兰(John Allen)提出了一个不一样的剧本,这个剧本有点令人难以置信。“演化过程必然是突发性的,”他说,只有那样才能解释10亿年的延迟。
产生氧气的光合作用是如何出现的,所有与此有关的假设都不能绕过以下4个具有重要意义的事实。事实1:不产生氧气的光合作用有两个迥异的类型。一些细菌具有被称为Ⅰ型的反应中心,它们从硫化氢之类的分子中获取电子,而且电子走的是单行道,即每个电子只利用一次。另一些细菌具有Ⅱ型反应中心,可以在内部循环利用电子,从而降低了对外界电子来源的依赖。
自然界中的光合作用,存在3种形式。图片来源:《新科学家》
事实2:在产生氧气的光合作用中,一个Ⅰ型反应中心和一个Ⅱ型反应中心串联在一起工作。事实3:尽管蓝藻同时具备两种反应中心,但它只用Ⅱ型反应中心来裂解水分子产生氧气。并且,反应发生的位置上,有4个锰原子排列在一个钙原子周围。事实4:具有Ⅱ型反应中心、进行不产生氧气的光合作用的细菌,不具备这种锰和钙的组合。
布兰肯西普认为,后两个事实最为重要,它们指向了一个简单的发展过程。他认为Ⅰ型反应中心先演化出来。从古至今,基因交换在细菌中一直十分普遍。编码Ⅰ型反应中心的基因被另一类细菌获得,通过逐渐调整修改基因编码,形成了Ⅱ型反应中心。之后,这类细菌的后代又把金属原子纳入其中。最后,形成了包含4个锰原子和一个钙原子的结构布局。现在,细菌可以只用Ⅱ型反应中心氧化水分子,进行产生氧气的光合作用了。
布兰肯西普声称,在此之后,这些细菌的后代通过基因交换,又获得了Ⅰ型反应中心,蓝藻就这样产生了。因此,布兰肯西普认为,蓝藻具有两种不同类型的反应中心,只是一个巧合。
该假说作出了一个明确的预测:曾经有一种不同于蓝藻的细菌,能够通过光合作用产生氧气。这个缺失环节,将具有Ⅱ型反应中心、进行不产生氧气的光合作用的细菌(其中包括紫细菌,一种现生细菌),与进行产生氧气的光合作用的蓝藻联系在了一起,因此我们不妨称之为“靛蓝”菌。目前为止,还没有“靛蓝”菌被发现。布兰肯西普和其他研究人员试图通过其它方法,证明靛蓝菌曾经存在过。
美国亚利桑那州立大学的一支研究团队,试图把紫细菌改造成类似于靛蓝菌的生物。这或许是诸多尝试中意义最为重大的一次。研究人员改造了紫细菌,使它们有能力将锰离子纳入反应中心,并利用锰离子与含有氧元素的分子发生反应(参见《美国科学院院报》,第109卷,2314页)。这还算不上是产生氧气的光合作用,却是向着目标方向迈出的一步。
即使有一天,生物学家真的在实验室里制造出了靛蓝菌,也不能证明靛蓝菌曾经自然演化产生过。对于埃兰来说,渐进假设并不能解释所有的事实。为什么如此显而易见、如此简单的过程,需要花上10亿年的时间?为什么产生氧气的光合作用只演化出了一次?(到目前为止,据我们所知,只有蓝藻。植物通过让蓝藻在体内生活,获得了这种光合作用的能力——换句话说,植物的叶绿体是由蓝藻发展而来的)。而且,为什么所有蓝藻都同时具有两种类型的反应中心?
埃兰同样认为,Ⅰ型反应中心先演化出来。但是在这之后,他的假设就大不相同了。他认为,光合作用细菌在发展早期遇到了某种问题,导致多复制了一整套Ⅰ型反应中心基因。多出来的这一套反应中心,拥有很大的自由度,可以承担不同的功用。这套反应中心演化出了循环利用的电子,成为了最初的Ⅱ型反应中心。埃兰推测,由于拥有两套不同的反应中心,使得这些“早期蓝藻”在广泛的环境中兴盛起来。当环境中的硫化氢比较充裕时,它们使用Ⅰ型反应中心。当硫化氢不足时,它们转而使用Ⅱ型反应中心,循环利用已经得到的电子。
然后有一天,灾难降临了。一些早期蓝藻漂进了一处富含锰、却缺少硫化氢的浅滩。细菌适时启用了Ⅱ型反应中心。然而,紫外线照射锰会使锰放出电子,所以,事实上环境中存在着大量的电子。这些电子很快就造成了Ⅱ型反应中心的拥堵。虽然锰离子会和水反应生成氧化锰,但周围环境中仍然存在着大量的锰,继续产生过量的电子,造成早期蓝藻的死亡。
或者说,造成了绝大部分早期蓝藻的死亡,只有一个幸运儿存活了下来。埃兰认为,在这个幸运儿中,由于基因突变,同一时间只能开启一套反应中心的开关坏掉了。当两套反应中心同时运作时,锰产生的电子流经Ⅱ型反应中心后会被Ⅰ型反应中心抽走,这样就解决了阻塞问题。换言之,两种反应中心开始联手工作了,就像在现代蓝藻中一样(参见《欧洲生物学化学会联盟通讯》,第579卷,963页)。
可是,这个细菌的后代是怎么从由锰提供电子,转到由水提供电子的呢?从某种程度上来说,它们没有变过。直到今天,所有植物用于光合作用的电子都是由锰提供的。只不过,这些电子现在来自于Ⅱ型反应中心内部的一个锰原子团簇。这个团簇具有一项不同凡响的能力——当它给出电子之后,能够从水分子中偷来电子,从而把水分子裂解开,释放出氧气。
当早期蓝藻演化出这种Ⅱ型反应中心后,它们对锰原子的需求就微乎其微了。接下来,它们就能从富含锰的水域向外开枝散叶,借助无穷无尽的水和阳光,开发利用当时丰富的二氧化碳资源。不久之后,数量庞大的蓝藻喷吐出来的氧气,改变了大气组成。
几乎从生命在地球上出现开始,这样的细菌就能进行光合作用。然而为什么直到10亿年后,它们才开始制造氧气?图片来源:
如果埃兰的假设是正确的,蓝藻偶然进入富含锰的环境,以及关键基因开关的失控,必然发生在同一时间。埃兰也同意,这种情况出现的几率太低了。但这或许就是产生氧气的光合作用耗费了10亿年才出现的原因。他说:“我研究的这条路线只是个时间问题,经过漫长的时间,终于等到两个意外因素,同时出现在一个细菌上。”出乎人们意料的是,现在埃兰的理论已经有实实在在的证据支撑了:我们已经发现了一处罕见的、富含锰的环境。
美国加州理工学院的伍德沃德·菲舍尔(Woodward Fischer)及其同事,一直在研究位于现今南非的岩层,该岩层的形成时期恰好是在氧含量上升的前夕。他们发现一处岩石中二氧化锰含量非常之高,而且意义格外重大的是,这处岩石是在缺乏氧气的环境中形成的。即使是紫外线,也不足以产出如此规模的氧化锰。这个研究团队在2012年12月的一次会议上说,埃兰提出的早期蓝藻的光合作用模式,似乎是对这种现象的唯一可信的解释。
“这是个重大新闻,令人兴奋不已,恰如其分地证实了约翰的假设,”德国杜塞尔多夫大学的威廉姆·马丁(William Martin)如此评论。他是一位支持埃兰假说的早期演化研究人员,一直和埃兰保持着合作,收集相关证据。但是布兰肯西普依然坚持他的看法。用他的话来说,他跟埃兰及马丁就产生氧气的光合作用如何起源的问题,进行过多次“十分激烈但是相当友好”的交流讨论。
这场争论,只能有待于发现过渡种类的活生生的代表,不管是靛蓝菌还是早期蓝藻,才能够一锤定音了。令人惊讶的是,布兰肯西普和埃兰都确信,他们各自认为的过渡菌种,依然生存在世界的某个角落。“我们现在仍然可以在地球上找到一些特殊环境,与距今24亿年前的典型条件极为类似,”埃兰说,“所以,认为这些微生物依然在某处生活着,也并不荒谬。”
不管蓝藻的祖先到底是什么,我们都应该对其心怀感激。“这种生物也许是意外的产物,却非常重要,”埃兰说,“原因很简单,因为它永远地改变了这个世界”。
编译自:《新科学家》,Dawn of the water eaters: How Earth got its oxygen
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灭绝的不会是地球,也不会是所有的生命,最多也只是人类死光了。——全球变暖需要拯救的不是地球,而是人自己。
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全部评论(52)
前三楼脑残
楼上+10086...
楼上+5201314
我们和万事万物都是应运而生。。。但这一天永远不会来,我们不会放弃这个星球和它的人民。我是擎天柱,我把这个信息传递到宇宙:我们在这里。我们的家!
如果人类也能光合作用会怎么样
论科技树点歪的重要性
好长,但很有意思。唯一的问题是,为什么是个科技评论,而不是自然控之类的?来自
一直很想知道叶绿体是怎么样和某种将来要进化为植物的细菌勾搭上的
金属材料在读博士生
灭绝的不会是地球,也不会是所有的生命,最多也只是人类死光了。——全球变暖需要拯救的不是地球,而是人自己。
这种演变真是奇迹
觉得翻译有问题啊,什么叫做氧化水。。。我的理解应该是还原水中的氧吧。。。
植物分子生物学博士
引用 的话:一直很想知道叶绿体是怎么样和某种将来要进化为植物的细菌勾搭上的叶绿体本身就是光合细菌.....
文章中并没有提及,以埃兰的观点如何解释只有2型系统的细菌是怎么产生的,估计也是丢失了1型系统之类的原因。 而且有个题外的疑问,据说大约38亿年前就出现了蓝藻类的生物,但据文中光合作用的形成理论推断,蓝藻形成较晚,这个矛盾是怎么回事
引用 的话:他当然知道叶绿体来源于光合细菌,但其实他是想问,类蓝藻类生物是如何和某种将来要进化为植物的生物产生共生关系的
植物分子生物学博士
引用 的话:他当然知道叶绿体来源于光合细菌,但其实他是想问,类蓝藻类生物是如何和某种将来要进化为植物的生物产生共生关系的是某种真核生物吞噬了光合细菌而成为了植物,而非“和某种将来要进化为植物的生物产生共生关系”
引用 的话:是某种真核生物吞噬了光合细菌而成为了植物,而非“和某种将来要进化为植物的生物产生共生关系”没错,是吞噬,但因为如果单纯是捕食关系的话,光合细菌是要被消化的。所以我认为刚开始时还算作是共生,真核生物无法“消灭”光合细菌,光合细菌也逃不出去,于是便出现共生,只是后来光合细菌就把自己的命运交给那种真核生物,表现得不再那么有“生命”而已
植物分子生物学博士
引用 的话:没错,是吞噬,但因为如果单纯是捕食关系的话,光合细菌是要被消化的。所以我认为刚开始时还算作是共生,真核生物无法“消灭”光合细菌,光合细菌也逃不出去,于是便出现共生,只是后来光合细菌就把自己的命运交给...现有吞噬,偶尔没有被消化的则发展为共生,然后功能破缺基因传递成为细胞器。三大阶段。
如果没有氧气,地球上是否能进化出复杂的生物呢?如果没有水,是不是也可以有其他液态物质代替水作为体内运输工具?
引用 的话:杀!!!最反感每次果壳下面一个“杀”……一群木有营养的水
我看到“一种非常成功的物种排入大气的废气”时居然在想,到底什么东西会产生氧气,更可怕的是没想起来╮(╯Д╰)╭。。。。
记得有一次看过相关节目,海里有一种神奇的石头,叫什么忘了,说这种石头是个生命体,地球的氧气都靠它生成供应。
现在人类能做出来光合作用的机器吗
用太阳能来燃烧二氧化碳的效率太低了,明显低于用氧气来燃烧碳水化合物。
这样可以推翻一些科学家一直认为星球构成生物的所需条件..大胆推测..现在人类排放的二氧化碳..说不定30亿年后成为到时生物必须的条件...
古生物学专业,语言学及应用语言学硕士
引用 的话:记得有一次看过相关节目,海里有一种神奇的石头,叫什么忘了,说这种石头是个生命体,地球的氧气都靠它生成供应。难道是叠层石?
引用 的话:记得有一次看过相关节目,海里有一种神奇的石头,叫什么忘了,说这种石头是个生命体,地球的氧气都靠它生成供应。叠层石
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十六亿年前地理环境造就了地球光合植物
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7月25日消息,据国外媒体报道,世界上丰富的光和作用植物,包括从高耸的红杉树到无所不在的硅藻,都起源于很久以前的微小海藻。海藻吞噬了一个蓝藻细菌从未转变成为一个内在的太阳能植物。
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根据对C. paradoxa基因组中7000万碱基对分析结果,这种吞噬一定只发生了一次,因为大多数的现代植物共享了这些基因,正是这些基因导致了光和作用植物的合并也可能产生更大的宿主细胞。那个组合不仅需要来自原始宿主和过去自由生存的光合作用植物的协作,而且显然也需要寄生菌的协作。类似于衣原体的细胞,例如军团杆菌(包含了导致退伍军人症的物种),为宿主细胞提供了称为色素体或者叶绿体的基因,能够从驯养的蓝藻细菌运送养料。
罗格斯大学的生物学家Debashish Bhattacharya解释说:&这三个实体伪造了初期的细胞器,而且这个过程由多重水平基因转移以及其它的细菌的辅助&在新的生命方式和大多数植物的坚硬细胞壁形成以前,基因遗传很可能从不间断。
Bhattacharya说到:&从进化角度讲,阿米巴原虫质体仍然在进化过程中。我们现在正在分析Paulinella的基因组序列来获得一些答案,以及这些活动时如何发生的。&
剩下的问题是为什么这个复杂的组合发生在大约16亿年前。一个答案是由于缺少猎物和充足的阳光,那种地理情况对于蓝藻细菌的捕食者来说更有利的是停止吞食并且开始吸收。
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