Новая хронология бактериальной эволюции выявляет использование кислорода до фотосинтеза

Ученые из Университета Квинсленда совместно с международными коллегами построили подробную хронологию бактериальной эволюции. Это новаторское исследование предполагает, что некоторые бактерии использовали кислород задолго до того, как у них появилась способность производить его посредством фотосинтеза. Это открытие, опубликованное недавно, меняет наше понимание ранней жизни на Земле. Исследовательская группа сосредоточилась на том, как микроорганизмы отреагировали на Великое событие оксигенации (GOE) примерно 2,33 миллиарда лет назад. Это событие кардинально изменило атмосферу Земли, превратив ее из среды, в основном лишенной кислорода, в среду, поддерживающую жизнь в том виде, в каком мы ее знаем. Профессор Фил Хьюгенхольц из UQ подчеркнул трудности в установлении точных сроков из-за нехватки данных о окаменелостях. Команда преодолела эти трудности, одновременно анализируя геологические и геномные записи. Они использовали GOE в качестве критической временной границы, предполагая, что большинство аэробных бактериальных линий вряд ли предшествовали этому событию, если только другие данные не указывали на обратное. Машинное обучение было использовано для прогнозирования того, использовали ли предковые бактерии кислород. Этот подход позволил исследователям оценить, когда произошли конкретные события, включая появление аэробного метаболизма. Результаты показывают, что по крайней мере три аэробные линии существовали до GOE, почти на 900 миллионов лет. Это указывает на то, что способность использовать кислород развилась задолго до его широкого распространения в атмосфере. Данные свидетельствуют о том, что самый ранний аэробный переход произошел около 3,2 миллиарда лет назад у предка цианобактерий. Это открытие открывает дверь к пониманию того, как бактерии могут быть устойчивы к антибиотикам.