Геологічний літопис історії землі детально описує трохи більше півмільярда років розвитку життя. Однак більш давні етапи становлення біосфери (мова насамперед про протерозойську еру) вивчати набагато важче. Занадто сильно зруйнованими виявляються за цей час організми, які до того ж за життя частіше були дуже крихкими і мали мікроскопічний розмір. Вченим відомо, що в протерозої наша планета вже була населена, але про деталі еволюції на цьому її етапі залишається тільки здогадуватися. Розрахунки біоінформатиків показали, що основні групи організмів виникли ще в протерозої, проте підтвердити це достовірними палеонтологічними знахідками виявилося непросто. Більш того, природа багатьох протерозойських скам’янілостей залишається під питанням — іноді палеонтологи навіть не впевнені, чи мають вони справу з бактеріями, багатоклітинними водоростями або тваринами організмами.
Нова стаття в nature communication є прикладом нового підходу до вивчення зразків протерозойської ери. Міжнародному колективу вчених під керівництвом марі катрін сфорна з лабораторії ранніх слідів життя і еволюції льєзького університету (бельгія) вперше вдалося витягти залишки молекули хлорофілу безпосередньо з клітин організму arctacellularia tetragonala. Ця скам’янілість була виявлена в демократичній республіці конго, її вік оцінюється в 1 мільярд років. “нам вдалося знайти продукти розпаду хлорофілу, з чого випливає, що arctacellularia tetragonala була фототрофним еукаріотичним організмом, однією з найбільш древніх багатоклітинних водоростей, природа якої не викликає сумнівів» — стверджує марі катрін.
Для того, щоб помітити сліди хлорофілу, вченим довелося використовувати складні фізичні методи, засновані на флуоресценції і поглинанні синхротронного рентгенівського випромінювання. Нагадаємо: хлорофіли являють собою цілу групу пігментів, яскраво забарвлених речовин. Вони необхідні фототрофним організмам (будь то вищі рослини, водорості або деякі бактерії) для того, щоб використовувати енергію сонячного світла і синтезувати органічні сполуки.
Продукти розпаду хлорофілу, що містяться в древніх гірських породах, що зберегли структурну схожість з цим фотосинтетичним пігментом називають геопорфірини. Примітно, що стародавні геопорфірини вчені знаходили і раніше. Однак в даному випадку ці сполуки знаходяться безпосередньо всередині колись живих тканин багатоклітинного організму arctacellularia tetragonala. Саме це дозволяє впевнено віднести його до багатоклітинних водоростей — еукаріотичних, що мають клітинне ядро організмам. Виходить, що arctacellularia tetragonala входить в число найдавніших відомих водоростей.
Це дивовижне відкриття дозволяє реконструювати хід еволюції, що відбувалася задовго до виникнення більшості сучасних форм життя. Більш того, воно проливає світло на зміни умов на стародавній землі і їх причини. Адже саме фототрофи (спочатку бактерії, а пізніше також і еукаріоти) стали причиною радикальних перетворень вигляду землі в протерозої. Справа в тому, що в якості побічного продукту фотосинтезу вони, як правило, виділяють кисень. Накопичення цього газу змінило вигляд нашої планети до невпізнання і, зокрема, зробило можливим виникнення захисного озонового шару.
