Những tảng đá cổ từ một hòn đảo xa xôi của Canada chứa tảo lâu đời nhất từng được phát hiện.
Các mẫu nghiên cứu được tìm thấy trên đảo Baffin của Canada, cũng tiết lộ đại khái khi thực vật có các thành phần cần thiết cho quá trình quang hợp, một nghiên cứu mới cho thấy.
Phát hiện cho thấy rằng Bangiomorpha pubescens, loài tảo lâu đời nhất được biết đến trên Trái đất, đã hơn 1 tỷ năm tuổi. Làm việc lạc hậu, các nhà nghiên cứu đã tìm ra rằng tảo có khả năng thu hoạch năng lượng của mặt trời thông qua quá trình quang hợp khoảng 1,25 tỷ năm trước.
Nhà nghiên cứu Timothy Gibson, nghiên cứu sinh tiến sĩ thuộc Khoa Khoa học Trái đất và Hành tinh tại McGill cho biết: "Tôi nghĩ rằng thật tuyệt vời khi hóa thạch này gần giống với tảo đỏ và chúng tôi đã chứng minh rằng nó đã hơn 1 tỷ năm tuổi". Đại học, ở Canada.
Không khí trái đất
Khi cây quang hợp, nó sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra phản ứng giữa nước và carbon dioxide, tạo ra carbohydrate và oxy. Vi khuẩn đã được quang hợp từ ít nhất 2,5 tỷ năm trước, nhưng B. quán rượu là ví dụ đầu tiên được biết đến của một sinh vật nhân chuẩn có thể quang hợp. (Sinh vật nhân chuẩn là các sinh vật, chẳng hạn như thực vật, một số loài tảo và động vật, có các tế bào có màng bao quanh nhân và các bào quan khác ở bên trong chúng.)
"Trước khoảng 2,5 tỷ năm trước, về cơ bản không có oxy trong đại dương", Gibson nói.
Vi khuẩn nguyên sinh đã giúp thay đổi điều đó. "Sự quang hợp sớm này chịu trách nhiệm cho oxy trong khí quyển sớm nhất", Gibson nói.
Tuy nhiên, có nhiều sự không chắc chắn hơn khi nói đến khả năng quang hợp của các sinh vật phức tạp hơn.
Phạm vi thu hẹp
Các nhà nghiên cứu ban đầu công bố ngày cho B. quán rượu vào năm 1990 trên tạp chí Science, tuyên bố rằng tảo - vốn là bằng chứng được chấp nhận rộng rãi đầu tiên cho quang hợp ở thực vật (bao gồm tảo) - là từ 1,2 tỷ đến 720 triệu năm tuổi.
Nhưng cửa sổ thời gian này rất rộng lớn, vì vậy trong nghiên cứu hiện tại, Gibson và các đồng nghiệp đã thu hẹp nó bằng cách thu thập và hẹn hò với các mẫu đá phiến đen mới được tìm thấy trong các lớp đá xung quanh hóa thạch tảo. Phân tích mới của họ cho thấy rằng B. quán rượu sống giữa 1,06 tỷ và 1,03 tỷ năm trước, với tuổi rất có thể là 1,047 tỷ năm tuổi, Gibson nói.
Sau khi các nhà nghiên cứu xác định tuổi B. quán rượu, họ đã sử dụng phân tích đồng hồ phân tử - nghĩa là một mô hình máy tính sử dụng tốc độ thay đổi di truyền để tính toán các sự kiện tiến hóa - để tìm ra khi nào quá trình quang hợp có thể bắt đầu ở sinh vật nhân chuẩn.
Phân tích cho thấy rằng "1,25 tỷ năm trước, một sinh vật phức tạp nhưng siêu nhỏ đã" nuốt chửng "một loại vi khuẩn quang hợp đơn giản và có được khả năng quang hợp của nó," Gibson nói với Live Science trong email. "Sau đó, nó đã có thể truyền DNA mã hóa cho quá trình quang hợp xuống con cái của nó, và bây giờ, về cơ bản, tất cả các nhà máy hiện đại đều sử dụng cùng một cơ quan - lục lạp - để quang hợp."
Tuy nhiên, mặc dù B. quán rượu Gibson cho biết đã giúp thiết lập khi sinh vật nhân chuẩn bắt đầu quang hợp, vẫn chưa rõ khi nào mức oxy của Trái đất tăng vọt lên mức hiện đại, Gibson nói.
Gibson nói: "Câu hỏi khi nào oxy đạt được bất cứ thứ gì như mức hiện đại là một chủ đề chúng ta vẫn đang cố gắng xác định, nhưng có lẽ nó đã không đến gần nửa tỷ năm trước".
