Ранні бактерії виробляли власний сонцезахисний крем

Мінерали заліза захищають мікроорганізми від ворожого УФ-випромінювання

Як і парасоль, бактерії захищають себе мінералами заліза від шкідливого УФ-випромінювання сонця. © Kappler / Gauger / Тюбінгенський університет
читати вголос

Іржа як захист від УФ: Бактерії на ранній Землі, можливо, використовували власноруч виготовлені мінерали заліза як сонцезахисні креми до того, як земля мала захисний озоновий шар. Ці мінерали блокують УФ світло, але не сонячне світло, що важливо для фотосинтезу - так бактерії, що виробляють іржу, краще виживають радіацію, встановили вчені. Цей іржавий сонцезахисний крем мікроорганізмів міг пояснити, як життя могло розвиватися під суворим випромінюванням на молодій землі, пишуть дослідники у журналі "Геологія".

Кисень життєво необхідний для нас: він нам потрібен для дихання, і як озон у верхній атмосфері, він захищає нас від шкідливого УФ-випромінювання. Але цих вдихів і захисного покриву навколо Землі не завжди існувало: три-чотири мільярди років тому в атмосфері Землі майже не було кисню, не було озонового шару. Але в цей час зародилося перше життя на землі. "Земна поверхня, а також мілководні райони Урозеану піддавалися впливу високого рівня ультрафіолетового випромінювання в той час", - пояснює Андреас Капплер з Тюбінгенського університету. "Незважаючи на те, що виникло життя мікробів, ми задумалися, як це можливо".

Мінерали заліза фільтрують УФ світло

Перший кисень виник від мікроорганізмів, які діють як сьогоднішні зелені рослини з енергією фотосинтезу сонячного світла. У певному сенсі кисень виробляється як побічний продукт. Але є також мікроорганізми, які перетворюють сонячне світло по-різному і не виробляють кисень. Вони використовують розчинене залізо як джерело енергії. Відходи - мінерали заліза та іржа.

Ці мінерали мають особливо корисну властивість для бактерій: вони поглинають УФ світло, але залишають необхідне сонячне світло для фотосинтезу наскрізь. Зараз дослідники перевірили, наскільки сильно мікроорганізми покладаються на свій власний сонячний крем. У своїх експериментах вони опромінювали такі бактерії шкідливою дозою УФ-світла.

Власний сонцезахисний крем для виживання

"За наявності самоутвореної іржі значно більше бактерій вижило та було активним", - каже перша автор Тіна Гогер. "Крім того, ДНК бактеріальних клітин була менш пошкоджена. В експерименті більше бактерій вижило з мінералами, ніж сонцезахисний крем, ніж без ". Нові дані допомагають вченим зрозуміти, як організми на ранній Землі пережили набагато більш високий рівень опромінення і живуть на мілководді може розвиватися достатня кількість сонячного світла. дисплей

Є багато доказів того, що такий фотосинтез окислює рушійні бактерії в земній підземці та залізі: "Залізо, необхідне для утворення мінеральних речовин, було присутнє в набагато більших кількостях в безкисневому Урозеанені ранньої Землі, ніж сьогодні" каже Капплер. «Ми все ще можемо побачити результат у величезних залізовмісних скельних утвореннях, так званих смугових залізних утвореннях. Це найбільші в світі запаси заліза. "(Геологія, 2015; doi: 10.1130 / G37095.1)

(Eberhard Karls University T bingen, 26.10.2015 - AKR)