Las estructuras dentro de las bacterias raras son similares a las que impulsan la fotosíntesis en las plantas hoy en día, lo que sugiere que el proceso es más antiguo de lo que se suponía.
El hallazgo podría significar que la evolución de la fotosíntesis necesita un replanteamiento, cambiando las ideas tradicionales de cabeza.
La fotosíntesis es la capacidad de utilizar la energía del Sol para producir azúcares a través de reacciones químicas. Hoy en día, las plantas, las algas y algunas bacterias realizan la fotosíntesis 'oxigenada', que divide el agua en oxígeno e hidrógeno para impulsar el proceso, liberando oxígeno como producto de desecho..
En cambio, algunas bacterias realizan la fotosíntesis 'anoxigénica', una versión que utiliza moléculas distintas del agua para impulsar el proceso y no libera oxígeno.
Los científicos siempre han asumido que la fotosíntesis anoxigénica es más 'primitiva', y que la fotosíntesis oxigénica evolucionó a partir de ella. Bajo esta perspectiva, la fotosíntesis anoxigénica surgió hace unos 3.500 millones de años y la fotosíntesis oxigénica evolucionó mil millones de años después.
Sin embargo, al analizar las estructuras dentro de un tipo antiguo de bacteria, los investigadores del Imperial College de Londres han sugerido que un paso clave en la fotosíntesis oxigenada puede haber sido posible mil millones de años antes de lo que se pensaba comúnmente
La nueva investigación se publica en la revista Tendencias en la ciencia de las plantas .
El autor principal del estudio, el Dr. Tanai Cardona del Departamento de Ciencias de la Vida en Imperial, dijo: "Estamos comenzando a ver que gran parte de la historia establecida sobre la evolución de la fotosíntesis no está respaldada por los datos reales que obtenemos sobrela estructura y el funcionamiento de los primeros sistemas de fotosíntesis bacteriana ".
La bacteria que estudiaron, Heliobacterium modesticaldum, se encuentra alrededor de fuentes termales, suelos y campos anegados, donde realiza la fotosíntesis anoxigénica. Tiene una relación muy lejana con las cianobacterias, la principal bacteria que realiza la fotosíntesis oxigenada en la actualidad.
Tiene un parentesco tan lejano que la última vez que tuvo un 'ancestro común' con las cianobacterias hace miles de millones de años. Esto significa que es probable que cualquier rasgo que compartan las dos bacterias también haya estado presente en las bacterias antiguas que dieron origen a ambas.
Al analizar las estructuras que usan tanto H. modesticaldum como las cianobacterias modernas para realizar sus diferentes tipos de fotosíntesis, el Dr. Cardona encontró similitudes sorprendentes.
Ambas estructuras contienen un sitio que las cianobacterias y las plantas utilizan exclusivamente para dividir el agua, el primer paso crucial en la fotosíntesis oxigenada.
Se suele asumir que la evolución de las cianobacterias también es la primera aparición de la fotosíntesis oxigenada, pero el hecho de que H. modesticaldum contenga un sitio similar significa que los componentes básicos de la fotosíntesis oxigenada son probablemente mucho más antiguos de lo que se pensaba, tan antiguos como la fotosíntesis.en sí mismo, y por lo tanto podría haber surgido mucho antes en la historia de la Tierra.
El Dr. Cardona también sugiere que esto podría significar que la fotosíntesis oxigénica no fue el producto de mil millones de años de evolución a partir de la fotosíntesis anoxigénica, sino que podría haber sido un rasgo que evolucionó mucho antes, si no primero.
El Dr. Cardona dijo: "Este resultado ayuda a explicar con fantástico detalle por qué los sistemas responsables de la fotosíntesis y la producción de oxígeno son como son hoy en día, pero para que tenga sentido, se requiere un cambio de perspectiva en la forma en que vemos la evolución defotosíntesis.
"Según la visión tradicional, que la fotosíntesis anoxigénica evolucionó primero y fue el único tipo durante aproximadamente mil millones de años o más antes de que evolucionara la fotosíntesis oxigénica, estas estructuras no deberían existir en absoluto en este tipo de bacterias".
El trabajo fue financiado por Leverhulme Trust y el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Hayley Dunning. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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