DEMET İLCE / MUHABİR
Fotosentezin en eski doğrudan kanıtı, 1,75 milyar yıl öncesine ait fosillerde bulunmuştur.
Bilim insanları Avustralya, Kanada ve Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nden fosil topladılar ve Avustralya ve Kanada'dan alınan örneklerin, Dünya üzerinde bilinen en eski yaşam formu olan siyanobakterilerin kanıtlarını içerdiğini buldular. Bilim insanları, siyanobakterilerin ilk olarak 2 ila 3 milyar yıl önce ortaya çıktığına, daha sonra oksijen üreten veya oksijenli fotosentez yapabilecek şekilde evrimleştiğine inanıyorlar.
Nature dergisinde 3 Ocak'ta yayınlanan bir çalışmada araştırmacılar, bu siyanobakteri fosillerinin, fotosentez yoluyla ışığı kimyasal enerjiye dönüştüren, klorofil gibi pigmentler içeren, tilakoid membranlar olarak bilinen fotosentetik yapılara sahip olduğunu ortaya çıkardı.
Siyanobakteriler, zamanla sıkışıp kaya haline gelen çamur kilinde korundu. Araştırmacılar, fosillerde korunan zarları ve diğer küçük ayrıntıları görmek için transmisyon elektron mikroskobu (TEM) adı verilen bir teknik kullandılar.
TEM, nesneleri görüntülemek için ışık kullanmak yerine, ışıktan çok daha küçük bir dalga boyuna sahip olan elektronları kullanır ve atomik seviyeye kadar çok daha ince ayrıntıları görmemizi sağlar. Bilim insanları bir örneği elektron ışınıyla bombalıyor. Elektronların bir kısmı geçecek, bir kısmı ise nesnenin daha yoğun kısımlarından emilecek veya saçılacak.
Belçika'daki Liège Üniversitesi'nden bir paleobiyolog olan baş yazar Emmanuelle Javaux, şöyle konuştu:
"Bu zarları bulmak bize bu hücrelerin gerçekten de oksijenli fotosentez yapan siyanobakteriler olduğunu gösteriyor. Bu, bu tür zarların fosil kayıtlarını 1,2 milyar yıl geriye itiyor.
Javaux, siyanobakterilerin oksijen üretme yeteneğini tam olarak ne zaman geliştirdiğini belirlemenin, Dünya'nın doğal tarihinde önemli bir kilometre taşı olduğunu söyledi.
Büyük Oksidasyon Olayı olarak bilinen olayda, Dünya atmosferindeki oksijen konsantrasyonu yaklaşık 2,45 milyar yıl önce çarpıcı biçimde arttı.
Atmosferdeki oksijenin artması Dünya'daki yaşamı değiştirdi. Birçok yaşam formu için aerobik solunumun kilidini açtı ve minerallerin aşınma ve farklı ortamlara besin sağlama hızını artırdı.
Ancak bilim insanları, Büyük Oksidasyon Olayı'nın oksijenli fotosentezin evrimi tarafından mı tetiklendiğini, yoksa diğer ekolojik veya jeolojik olayların ilk önce mi meydana geldiğini bilmiyorlar.
Büyük Oksidasyon Olayının kesin biyolojik ve fiziksel etkenleri bilim insanları arasında derinden tartışılıyor. Siyanobakteriyel fotosentez genel olarak oksijen konsantrasyonlarının artmasının temel nedeni olarak kabul edilse de, volkanik patlamalar veya okyanuslardaki demir seviyesinin azalması gibi etkenler de bunda rol oynamış olabilir.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden jeobiyolog Greg Fournier, "Oksijenli fotosentez çok erken evrimleştiyse, ancak oksijen seviyeleri atmosferde çok daha sonra biriktiyse, bu, organik karbonun gömülmesi gibi başka süreçlerin de iş başında olduğunu gösteriyor." dedi.
Fournier, yeni çalışmadaki fosilleşmiş yapıların yaşının, tilakoid membranlı siyanobakterilerin ne zaman ortaya çıktığına dair mevcut teorilerin sınırlarıyla oldukça örtüştüğünü söyledi.
Araştırmacıların elektron mikroskobu kullanması, siyanobakterilerin tilakoid membranları ilk kez ne zaman geliştirdiğini tam olarak belirlemek için daha eski, mevcut fosil örneklerini aynı görüntüleme tekniğiyle yeniden analiz etmenin yolunu açıyor.
Fournier, "Bu evrimsel yenilikleri potansiyel olarak zamanlayabilir ve bunları biyosferin tarihiyle ilişkilendirebiliriz" dedi.
