Pewien organizm zmienił świat,
powodując pierwsze masowe wymieranie w historii Ziemi
i torując drogę złożonym formom życia.
Jak?
Emitując pierwsze wolne cząsteczki tlenu do atmosfery,
jako proste jednokomórkowce.
Sinice.
Historia tych organizmów,
nie posiadających jądra ani innych organelli,
to kluczowy rozdział w historii życia na Ziemi.
Ziemska atmosfera nie zawsze była bogatą w tlen mieszanką.
3,5 miliarda lat temu składała się głównie z azotu,
dwutlenku węgla
i metanu.
Niemal cały tlen nie unosił się w powietrzu,
ale był uwięziony w cząsteczkach takich jak woda,
Oceany były pełne beztlenowców,
prostych jednokomórkowych formy życia, rozwijających się bez tlenu
i czerpiących energię ze zjadanych cząsteczek.
Ale między 2,5 a 3,5 miliarda lat temu,
jeden z tych mikrobowych gatunków
być może żyjący na powierzchni oceanu,
wykształcił nową zdolność: fotosyntezę.
Struktury w błonie komórkowej mogły czerpać energię ze słońca,
żeby dwutlenek węgla i wodę zmienić w tlen i cukry,
z których czerpały energię.
Te organizmy to przodkowie znanych nam dziś sinic.
Swój kolor zawdzięczają niebiesko-zielonym pigmentom,
pochłaniającym potrzebne im światło słoneczne.
Fotosynteza dała tym prastarym bakteriom dużą przewagę nad innymi gatunkami.
Mogły produkować własną energię
z niemal nieskończonego źródła surowców.
Ich populacja ogromnie wzrosła
i zaczęła zanieczyszczać atmosferę nowym produktem przemiany materii: tlenem.
Najpierw strużkę dodatkowego tlenu pochłaniały reakcje z żelazem
czy rozkładającymi się komórkami,
ale po kilkuset milionach lat,
sinice produkowały tlen szybciej niż mógł być wchłaniany,
więc zaczął się gromadzić w atmosferze.
To był nie lada problem dla innych mieszkańców Ziemi.
Powietrze bogate w tlen było dla nich zabójcze.
Co z tego wynikło?
Około 2,5 miliarda lat temu wymarło niemal całe życie na Ziemi,
co ledwo przeżyły jedynie sinice.
Geolodzy nazywają to rewolucją tlenową
czy nawet katastrofą tlenową.
To nie był jedyny problem.
Metan był potężnym gazem cieplarnianym, utrzymującym ciepło na planecie,
a dodatkowy tlen zareagował z nim i utworzył dwutlenek węgla i wodę,
które nie utrzymują tak dużo ciepła.
Cieńsza warstwa atmosferyczna
spowodowała pierwszą i chyba najdłuższą epokę lodowcową,
zlodowacenie hurońskie.
Ziemia była wielką kulą śnieżną
przez kilkaset milionów lat.
W końcu życie dostosowało się.
Organizmy tlenowe, wykorzystujące tlen jako energię,
zaczęły wchłaniać nadmiar tego gazu z atmosfery.
Stężenie tlenu rosło i malało,
aż osiągnęło obecny poziom 21%.
Dzięki wykorzystaniu chemicznej energii z tlenu,
organizmy rozwijały się i różnicowały,
tworząc bardziej złożone formy.
Sinice odegrały też ważną rolę w tej historii.
Setki milionów lat temu
inna prehistoryczna bakteria pochłonęła sinice w całości
w procesie zwanym endosymbiozą.
Ten organizm posiadł własną wewnętrzną fabrykę fotosyntezy.
Był to przodek komórek roślinnych.
Sinica stała się chloroplastem,
organellum, które dziś wykonuje fotosyntezę.
Sinice wciąż są obecne w niemal każdym środowisku.
W oceanach,
słodkiej wodzie,
glebie,
skałach Antarktydy,
futrze leniwca.
Wciąż pompują tlen do atmosfery,
pobierają też azot, by nawozić rośliny, które pomogły stworzyć.
Bez nich Ziemia byłaby nie do poznania.
Jednak również dzięki nim
omal nie mielibyśmy życia na Ziemi.