Soyu tükenmiş bir canlı organizmalar dünyasının kalıntıları keşfedildi

Yeni keşfedilen biyobelirteç imzaları, yaklaşık bir milyar yıl önce Dünya’daki karmaşık yaşama hükmeden, daha önce bilinmeyen bir grup organizmaya işaret ediyor. Hayvanlar, bitkiler ve algler gibi bildiğimiz ökaryotların karmaşık yaşamlarından hücresel yapıları ve potansiyel metabolizmaları bakımından farklıydılar ve atmosferde bugün olduğundan çok daha az oksijen bulunan bir dünyaya adapte olmuşlardı.

GFZ jeokimyacısı Christian Hollmann da dahil olmak üzere uluslararası bir araştırma ekibi, şimdi dergide evrimsel jeobiyoloji alanındaki bu atılımı bildiriyor. doğa.

Ve daha önce bilinmeyen “elemental steroidlerin” Dünya’nın Orta Çağı boyunca şaşırtıcı derecede bol olduğu ortaya çıktı. İlkel moleküller, ökaryotların karmaşıklığının erken bir aşamasında üretildi – mevcut fosil sterol kaydını 800 ve hatta 1.600 milyon yıl öncesine kadar genişletti. Ökaryotlar, tüm hayvanları, bitkileri ve algleri içeren yaşam krallığına verilen bir terimdir ve bakterilerden çekirdek içeren karmaşık bir hücresel yapıya ve daha karmaşık bir moleküler mekanizmaya sahip olmasıyla ayrılır.

Holman, “Biz insanlar da dahil olmak üzere tüm modern ökaryotların son ortak atasının muhtemelen ‘düzenli’ modern ökaryotlar üretebildiği göz önüne alındığında, bu keşfin en önemli sonucu ökaryotların mevcut moleküler kaydının basit bir uzantısı değildir” diyor. steroller.” Bu nadir imzalardan sorumlu ökaryotların filogenetik ağacın gövdesine ait olma ihtimali yüksektir.”

Kayıp bir dünyaya eşi görülmemiş bir bakış

Bu “kütük”, ökaryotların hala yaşayan tüm dallarının öncüsü olan ortak ata soyunu temsil eder. Temsilcilerinin nesli çoktan tükendi, ancak doğalarına ilişkin ayrıntılar, karmaşık yaşamın evrimini çevreleyen koşullara daha fazla ışık tutabilir.

Protosteroidlerin yüzde kaçının nadir bir bakteri kaynağına sahip olabileceğini değerlendirmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulsa da, bu yeni moleküllerin keşfi, yalnızca geleneksel fosillerin jeolojik kayıtlarını fosil yağ moleküllerininkiyle uzlaştırmakla kalmıyor, aynı zamanda dünyaya nadir ve benzeri görülmemiş bir bakış sunuyor. .eski hayattan kayıp.

Yaklaşık 800 milyon yıl önce modern fosil stromalların ilk ortaya çıkışıyla belirginleşen, kök gruplu ökaryotların rekabetçi ölümü, giderek daha karmaşık hale gelen yaşamın evrimindeki en kalıcı olaylardan birini yansıtıyor olabilir.

Çalışmanın baş yazarı olan Bremen Üniversitesi’nden Benjamin Nittersheim, “Neredeyse tüm ökaryotlar, insanlar ve diğer birçok hayvan tarafından üretilen kolesterol gibi hayati steroidleri sentezler” diye ekliyor.

“İnsanlarda yüksek kolesterol seviyelerinin potansiyel olarak zararlı sağlık etkileri nedeniyle, kolesterol tıbbi açıdan en iyi üne sahip değildir. Bununla birlikte, bu lipit molekülleri, çeşitli fizyolojik işlevlere yardımcı oldukları ökaryotik hücre zarlarının ayrılmaz parçalarıdır.” Eski kayalarda Fosilleşmiş Steroidleri Ararken, giderek daha karmaşık hale gelen yaşamın evrimini takip edebiliriz.”

Nobel ödüllü kişinin imkansız olduğunu düşündüğü şey

Nobel ödüllü Konrad Bloch, yaklaşık 30 yıl önce bir makalede böyle bir biyobelirteç hakkında spekülasyon yapmıştı. Bloch, steroidlerin modern biyosentezindeki kısa ömürlü ara maddelerin her zaman ara maddeler olmayabileceğini öne sürdü.

Lipit biyosentezinin, Dünya tarihi boyunca değişen çevre koşullarına paralel olarak geliştiğine inanılıyordu. Bu tür eski medyanın bulunabileceğine inanmayan Bloch’un aksine, Nettersheim protosteroidleri, bu tür medyanın nihai ürün olacağı bir zamanda biriken antik kayalarda aramaya başladı.

Fakat antik kayalarda bu tür molekülleri nasıl bulacağız? Avustralya Ulusal Üniversitesi’nde Nettersheim ile yeni bir çalışmanın ilk ortak yazarı olan profesör Jochen Brooks diyor.

Bilim adamları, moleküler araştırmaların tipik resmine uymadıkları için bu molekülleri onlarca yıldır görmezden geldiler. “Hedefimizi öğrendikten sonra, dünyanın dört bir yanındaki milyarlarca yıllık su yollarından alınan düzinelerce başka kayanın benzer fosil parçacıkları yaydığını keşfettik.”

Biyobelirteç içeren en eski örnekler Avustralya’daki Barney Creek Formasyonu’ndandır ve 1,64 milyar yaşındadır. Sonraki 800 milyon yılın kaya kayıtları, modern ökaryotların moleküler imzaları ilk olarak Tonian döneminde ortaya çıkmadan önce, yalnızca ilkel ökaryotların fosil parçacıklarını verdi.

Nettersheim’a göre, “Tonian Dönüşümü, gezegenimizin tarihindeki en derin çevresel taşma noktalarından biri olarak ortaya çıkıyor.” Holman, “hem ilkel kök gruplarının hem de kırmızı algler gibi modern ökaryotların temsilcilerinin yüz milyonlarca yıldır yan yana yaşamış olabileceğini” ekliyor.

Ancak bu süre zarfında, Dünya’nın atmosferi, aksi takdirde diğer birçok organizma için toksik olacak olan siyanobakterilerin ve ökaryotik alglerin metabolik bir ürünü olan oksijen açısından giderek daha zengin hale geldi. Ardından, “Snowball Earth” küresel buzullaşması meydana geldi ve protosterol toplulukları büyük ölçüde yok oldu. Yaşayan tüm ökaryotların son ortak atası muhtemelen 1,2 ila 1,8 milyar yıl önce yaşadı. Torunlarının sıcağa ve soğuğa olduğu kadar ultraviyole radyasyona daha iyi tahammül etmeleri ve Neandertal akrabalarını yerinden etmeleri muhtemeldir.

Tüm kök gruplu ökaryotların soyu uzun zaman önce tükendiğinden, ilk akrabalarımızın çoğunun neye benzediğinden asla emin olamayacağız, ancak teknik çabalar geçici çizimler oluşturdu (ekteki resimlere bakın), oysa ilkel steroidler sonunda Biyokimyaya daha fazla ışık tutabilir. ve yaşam tarzı.

Nettersheim, “Dünya, tarihinin büyük bölümünde mikrobiyal bir dünya olmuştur ve çok az iz bırakmıştır,” diye bitiriyor Nettersheim. ANU, MARUM ve GFZ’deki araştırmalar, varoluşumuzun köklerinin izini sürmeye devam ediyor ve protosterollerin keşfi, bizi eski atalarımızın nasıl yaşadığını ve evrimleştiğini anlamaya daha da yaklaştırıyor.