Jak jednokomórkowy organizm niemal zmiótł życie z powierzchni Ziemi - Anusuya Willis

Obejrzyj całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/how-a-single-celled-organism-almost-wiped-out-life-on-earth-anusuya-willis

Jest pewien organizm, który odmienił świat. Spowodował pierwsze masowe wymieranie w historii Ziemi... Ale też utorował drogę rozwojowi złożonego życia. W jaki sposób? Anusuya Willis wyjaśnia, jak sinice, proste organizmy bez jądra i innych organelli, napisały kluczowy rozdział w historii życia na Ziemi.

Lekcja: Anusuya Willis, animacja: Augenblick Studios.

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.