https://frosthead.com

Како су биљке развиле фотосинтезу?

Када је последња мисија Аполона била на путу до Месеца пре четири деценије, један од астронаута направио је снимак који је један од најпознатијих у историји НАСА-е. Позната је као фотографија „плавог мермера“, јер приказује Земљу, удаљену око 28 000 миља, као свијетлу, вијугаву и углавном плаву сферу. Доминантна боја није била изненађујућа - то је боја океана, која покрива готово три четвртине планете.

Сличан садржај

  • ИНФОГРАФСКА: Светлост бројевима

Али Земља тешко да је јединствена по томе што има воду. То је свуда у универзуму; чак је и онај прашњави сусјед Марс, како се очигледно, некада био бујан.

Оно што Земљу раздваја није обојено плаво, већ зелено, зелено које се најбоље цени не из свемира, већ изблиза - на свеже исеченом приградском травњаку, у јастучићима љиљана на рибњаку жабе, у штанду јелки на планини . Зелено је од хлорофила и фотосинтезе.

Фотосинтеза је преузимање природе сунчеве енергије, њен начин искориштавања све те светлосне енергије која долази са Сунца. Савремене соларне ћелије то раде с полуводичима, а жетва се састоји од електрона који теку након што их узбуде фотони светлости. У природи се електрони побуде у пигментном хлорофилу, али то је само први корак. Коначно, енергија се складишти у хемијским везама шећера који су, заједно са кисеоником, производи фотосинтезе.

Ти производи су трансформисали Земљу, кисеоник заслађујући атмосферу и шећере који пружају храну. Заједно су омогућили дуго и споро цветање живота који је на крају обухватио многе организме - људе међу њима - који се не могу фотосинтетизирати.

Биљке користе светлост на исконски начин за велики део постојања Земље. Али како су стекли способност фотосинтезе?

Кратак одговор је да су га украли, пре око милијарду и по година, када су једноцелични организми звани протисти прожимали фотосинтезу бактерија. Временом, преношењем гена уз помоћ паразита, апсорбоване бактерије постају функционални део протиста, омогућавајући му да сунчеву светлост трансформише у исхрану. "Њих троје су то и остварили", каже еволутивни биолог са Универзитета Рутгерс Дебасхисх Бхаттацхариа. „Дрво живота укључује много проналаска и крађе.“ Верзија ове мале машине која је вођена сунчевим светлом и садржи хлорофил, а постоји у биљним ћелијама. Зове се хлоропласт.

Научници још увек уче о сложеном процесу, званом ендосимбиоза, којим ћелија попут протиста из неког разлога апсорбује друга жива бића да би створила нешто сасвим ново у биологији.

Генетске анализе алги које је спровела Бхаттацхариа указују да се средишњи ендосимбиотски догађај који је обдарио биљке мотором фотосинтезе догодио се једном у раној историји наше планете, у заједничком претку - јединственом микроскопском протисту који је зелену боју учинио најважнијом бојом на Земљи.

Ово последње откриће задовољава основни принцип науке: Најједноставније објашњење је обично најбоље. Идеја да би се ендосимбиоза догодила једном - пре него што су се протисти разишли и развили у различите врсте - далеко је разумнија од алтернативе: да се ендосимбиоза појавио са сваком новом врстом у настајању.

Добијање машинерије фотосинтезе дало је тим раним организмима огромну еволуцијску предност, ону коју су лако искористили. Током милиона година који су уследили, ова способност коришћења Сунчеве енергије помогла је да се створи велика разноликост живих бића на планети. Тада је, као и сада, светлост изједначила са животом.

Како су биљке развиле фотосинтезу?