Гипотеза пурпурной земли - Purple Earth hypothesis

Фиолетовая культура (слева) и мембрана (справа) Haloarchaea

В Гипотеза пурпурной земли является астробиологический гипотеза о том, что фотосинтетические формы жизни на ранней Земле были сетчатка на основе, а не хлорофилл на основе, делая Землю более фиолетовой, чем зеленой.[1][2] Примером организмов на сетчатке глаза, которые существуют сегодня, являются фотосинтетические микробы, вместе называемые Галоархеи.[3] Многие галоархеи содержат белок сетчатки, бактериородопсин, в своей пурпурной мембране, которая осуществляет управляемую светом протонную перекачку, генерируя протонно-двигательный градиент через клеточную мембрану и стимулируя синтез АТФ. Пурпурная мембрана галоархей представляет собой одну из простейших известных биоэнергетических систем сбора световой энергии.

Пурпурная мембрана, содержащая сетчатку, демонстрирует единственный пик поглощения света с центром в зелено-желтой области солнечного спектра, богатой энергией, что позволяет пропускать красный и зеленый свет и давать темно-фиолетовый цвет.[4] Пигменты хлорофилла, напротив, поглощают красный и синий свет, но мало или совсем не поглощают зеленый свет, что приводит к характерному зеленому цвету растений, цианобактерий и фотосинтетических мембран. Микроорганизмы с фиолетовыми и зелеными пигментами часто сосуществуют в стратифицированных сообществах, где они могут использовать дополнительные области солнечного спектра.

Простота пигментов сетчатки галоархей по сравнению с более сложной фотосинтетической мембраной на основе хлорофилла, их связь с изопреноидными липидами в клеточной мембране, а также открытие компонентов мембраны архей в древних отложениях на ранней Земле согласуются с ранним появлением форм жизни с фиолетовой мембраной до зеленого фотосинтеза. Сосуществование пурпурных и зеленых пигментов, содержащих микроорганизмы, во многих средах предполагает их совместную эволюцию. Астробиологи предположили, что пигменты сетчатки могут служить удаленными биосигнатурами в исследованиях экзопланет.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ДасСарма, Шиладитья; Швитерман, Эдвард В. (11 октября 2018 г.). «Ранняя эволюция пурпурных пигментов сетчатки на Земле и последствия для биосигнатур экзопланет». Международный журнал астробиологии: 1–10. arXiv:1810.05150. Bibcode:2018arXiv181005150D. Дои:10.1017 / S1473550418000423. ISSN  1473-5504.
  2. ^ Спаркс, Уильям Б.; DasSarma, S .; Рид И. Н. (декабрь 2006 г.). «Эволюционное соревнование между примитивными фотосинтетическими системами: существование ранней пурпурной Земли?». Тезисы докладов собрания Американского астрономического общества. 38: 901. Bibcode:2006AAS ... 209.0605S.
  3. ^ ДасСарма, Шиладитья (2007). «Экстремальные микробы». Американский ученый. 95 (3): 224. Дои:10.1511/2007.65.224. ISSN  0003-0996.
  4. ^ Стоекениус, Вальтер (1976). «Пурпурная мембрана сололюбивых бактерий». Scientific American. 234 (6): 38–47. Bibcode:1976SciAm.234f..38S. Дои:10.1038 / scientificamerican0676-38. ISSN  0036-8733. JSTOR  24950370. PMID  935845.
  5. ^ Schwieterman, Edward W .; Кианг, Нэнси Й .; Parenteau, Mary N .; Harman, Chester E .; ДасСарма, Шиладитья; Фишер, Тереза ​​М .; Arney, Giada N .; Hartnett, Hilairy E .; Райнхард, Кристофер Т. (1 июня 2018 г.). «Биосигнатуры экзопланет: обзор дистанционно обнаруживаемых признаков жизни». Астробиология. 18 (6): 663–708. arXiv:1705.05791. Bibcode:2018AsBio..18..663S. Дои:10.1089 / аст.2017.1729. ISSN  1531-1074. ЧВК  6016574. PMID  29727196.

внешняя ссылка