«Великий скачок» многоклеточной жизни связан с азотом
Появление сложных многоклеточных организмов в конце докембрия давно связывают с ростом содержания кислорода в атмосфере. Но почему кислорода стало больше именно тогда? И как этот процесс связан с происходившим примерно тогда же величайшим оледенением планеты (знаменитая«Земля-снежок»)? Возможно, ключ к разгадке этих тайн – другой газ: азот.
Доктор Патриция Санчес-Баракальдо (Patricia Sanchez-Baracaldo) из Бристольского университета изучает сине-зеленые водоросли: именно осуществляемый ими фотосинтез вырабатывал кислород в количестве, достаточном для развития сложных форм жизни.
Некоторые виды цианобактерий также могли создавать азот в биологически доступной форме (из атмосферного азота) для успешного функционирования азотного цикла океанов – то есть, они привносили в экосистему «азотные удобрения». По данным молекулярного анализа, такие виды впервые появились около 800 миллионов лет назад.
«Нам было известно, что кислородный фотосинтез (посредством которого микробы связывают углекислый газ в углеводах, расщепляя воду и выделяя кислород в качестве побочного продукта) впервые возник в пресноводных экосистемах более 2,3 миллиардов лет назад. Но лишь 800 миллионов лет эти “кислородные” бактерии смогли утвердиться в мировом океане, покрывающем 2/3 нашей планеты, и получать биодоступный азот для выработки кислорода и углеводной пищи в количестве, достаточном для следующего “большого скачка” навстречу сложным формам жизни. Связывание азотных “удобрений” в океанах могло сыграть важную роль во время того решающего скачка», - рассказывает Санчес-Баракальдо.
«Хронологически, распространение фиксаторов азота в открытом океане произошло как раз перед глобальным оледенением и появлением животных. Вполне возможно, что эти эволюционные изменения не только связаны, но даже стали “пусковым механизмом” жесточайшего оледенения – ведь углерод стал накапливаться в донных отложениях в более значительных масштабах», - говорит соавтор исследования профессор Энди Риджвелл (Andy Ridgwell).
Исследование представлено в журнале Current Biology.
По материалам пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru