Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

Počátky života: fotosyntetizující mikroorganismy v prostředích s nízkou koncentrací kyslíku

 |  3. 5. 2013
 |  Vesmír 92, 257, 2013/5

Evoluce života na Zemi probíhala v anoxickém prostředí až do tzv. „Great Oxidation Event“ (volně přeloženo: doba velkého okysličení) před 2,2–2,5 miliardy let. V této době se koncentrace kyslíku v atmosféře zvýšila zhruba na dnešní úroveň. Studium fotosyntetických mikroorganismů, které obývají prostředí s nízkou koncentrací kyslíku, podobné těm na počátku evoluce, může tedy přinést zajímavý náhled do evoluce vzniku kyslíkaté atmosféry.

Jednu z prvních takových studií publikovali Voorhies a kolegové, kteří zkoumali mikrobiální biofilmy na dně Huronského jezera ve Spojených státech. Nejvýznamnější součástí biofilmu byly sinice (Cyanobacteria), které jsou nejstaršími dnes žijícími prokaryotickými organismy schopnými oxygenní fotosyntézy. Předpokládá se, že právě sinice byly hlavním činitelem okysličování atmosféry. Nicméně podle analýzy metabolismu docházelo v biofilmu ke spotřebě kyslíku. Dále izotopová analýza prokázala spíše anoxygenní fotosyntézu, což poukazuje na přítomnost odlišných vlastností metabolismu fotosyntézy, protože sinice jsou typické oxygenní fotosyntézou.

K charakterizování metabolismu přítomných sinic badatelé využili sekvenování DNA metagenomu celého biofilmu. Jako metagenom je označován kolektivní genom celé mikrobiální populace. V populaci byl identifikován jeden dominující druh sinice a v rámci jeho genomu byly přítomny geny související jak s oxygenní, tak s anoxygenní fotosyntézou. Zmíněná fakta poukazují na to, že sinice žijící při nízkých koncentracích kyslíku mohou přecházet od oxygenní k anoxygenní fotosyntéze. Navíc je jejich primární metabolismus schopen přecházet od získávání organického uhlíku fotosyntézou (autotrofie) k získávání z prostředí (heterotrofie).

Výše zmíněná studie přináší překvapivé poznatky, které mohou napomoci v rekonstrukci způsobu života v mikrobiálních biofilmech a vlastností metabolismu sinic v počátcích evoluce. (Geobiology 10, 250–267, 2012)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biologie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Petr Dvořák

Mgr. Petr Dvořák, Ph.D., (*1984) se na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého v Olomouci zabývá molekulární taxonomií a evoluční biologií sinic.

Doporučujeme

Vlaštovka extrémista

Vlaštovka extrémista

Jaroslav Cepák, Petr Klvaňa  |  10. 10. 2018
Díky satelitní telemetrii se podařilo odhalit vpravdě neuvěřitelné výkony některých ptačích druhů. Nejznámějším je zřejmě osmidenní nonstop let...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné