葉綠體的起源
由布里斯托大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究揭示了葉綠體首次進(jìn)化的起源,時(shí)間和棲息地。地球的生物圈是由光合作用推動(dòng)的。在這個(gè)基本過(guò)程中,藻類和植物捕獲陽(yáng)光并將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物,分解水并釋放氧氣。光合作用發(fā)生在被稱為葉綠體的細(xì)胞內(nèi)的綠色專門亞基中。
科學(xué)家們已經(jīng)知道,藻類和陸地植物是在一種更為復(fù)雜的生物體之后進(jìn)化而來(lái)的,這種生物體已知為真核生物。這種古老的真核生物吞噬了一種光合細(xì)菌,俗稱藍(lán)綠藻或藍(lán)藻。
雖然藍(lán)藻是葉綠體的祖先,但目前還不清楚哪種藍(lán)藻與葉綠體最為相關(guān),當(dāng)這種關(guān)聯(lián)首先出現(xiàn)在地質(zhì)學(xué)術(shù)語(yǔ)中時(shí),以及這種類型的棲息地最初發(fā)生在哪種類型的棲息地。這項(xiàng)新研究表明,在低鹽度環(huán)境中,葉綠體譜系從其最近的藍(lán)藻祖先分裂超過(guò)21億年。
葉綠體和真核宿主又需要2億年才能與共生關(guān)系密切相關(guān)。這項(xiàng)進(jìn)化研究還表明,海洋藻類群體在大約800-7.5億年前后期進(jìn)行了多樣化。
該研究的主要作者,布里斯托爾大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院皇家學(xué)會(huì)研究員Patricia Sanchez-Baracaldo博士說(shuō):“這項(xiàng)研究的結(jié)果意味著復(fù)雜的生物如藻類首先在淡水環(huán)境中進(jìn)化,后來(lái)被殖民化海洋環(huán)境 - 這些結(jié)果對(duì)于理解碳循環(huán)也有很大的影響。
“現(xiàn)在可以利用基因組數(shù)據(jù)和復(fù)雜的進(jìn)化方法,更全面地了解陸地上的早期生活;補(bǔ)充以前從化石記錄中推斷出來(lái)的東西。”
來(lái)自生物和地球科學(xué)學(xué)院的Davide Pisani教授說(shuō):“我們的星球是一個(gè)美麗的地方,它與太陽(yáng)系的其他部分形成了鮮明的對(duì)比。想想那些美麗的衛(wèi)星圖片,你可以看到森林的綠色和藍(lán)色/綠色的水。
“好吧,地球不像光合作用之前那樣。在光合作用之前它是一個(gè)外星人的地方,可以被人類居住。在這里,我們做了一些重要的步驟來(lái)澄清地球如何成為我們今天所知道的星球,我認(rèn)為這很棒。”
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