Des preuves fossiles suggèrent que la photosynthèse a commencé il y a 1,75 milliard d’années dans les microbes australiens

Des scientifiques ont fait une découverte étonnante en Australie qui pourrait réécrire l’histoire de la vie sur Terre. Ils ont trouvé les plus anciennes preuves de structures photosynthétiques à l’intérieur de microfossiles, remontant à 1,75 milliard d’années.

Photosynthèse : la clé de l’oxygène et de la vie

La photosynthèse est le processus par lequel certains organismes utilisent la lumière du soleil pour convertir l’eau et le dioxyde de carbone en glucose et en oxygène. Ceci est essentiel à la survie de la plupart des formes de vie sur Terre, car l’oxygène est nécessaire à la respiration cellulaire.

L’origine et l’évolution de la photosynthèse sont restées longtemps un mystère. Les scientifiques ont débattu de quand et comment les premiers organismes ont développé la capacité d’effectuer la photosynthèse oxygénée, qui est propre aux cyanobactéries et à leurs descendants.

Les cyanobactéries sont également connues sous le nom d’algues bleu-vert et font partie des groupes de bactéries les plus anciens et les plus diversifiés. Ils ont joué un rôle crucial dans la formation de la biosphère terrestre, car ils sont responsables du grand événement d’oxydation, qui s’est produit il y a environ 2,4 milliards d’années et a considérablement augmenté les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère.

Une découverte révolutionnaire en Australie

Une équipe de chercheurs de l’Université de Sydney et de l’Université nationale australienne a découvert une découverte remarquable dans la Formation McDermott, un site géologique du nord de l’Australie.

Ils ont identifié des structures fossilisées de Navisifusa majensis, un type d’ancienne cyanobactérie, à l’intérieur de microfossiles vieux de 1,75 milliard d’années.

Il s’agit de la plus ancienne preuve directe de photosynthèse oxygénée jamais trouvée, et elle remet en question les hypothèses et les délais antérieurs associés à l’évolution de ce processus.

Cette découverte suggère que la photosynthèse oxygénée a existé bien plus tôt qu’on ne le pensait, et qu’elle était plus répandue et plus diversifiée qu’on ne le pensait auparavant.

Les chercheurs ont utilisé diverses techniques, notamment la microscopie électronique et la spectroscopie, pour analyser les microfossiles et confirmer leur identité et leur âge.

Ils les ont également comparés aux cyanobactéries modernes et ont découvert des similitudes frappantes dans leur morphologie et leur biochimie.

Cette découverte a de profondes implications pour notre compréhension des débuts de l’histoire de la vie sur Terre et des conditions atmosphériques qui l’ont permise.

Cela ouvre également de nouvelles voies pour des recherches et des explorations plus poussées, car les chercheurs espèrent trouver davantage de fossiles et d’indices qui pourraient éclairer davantage ce sujet fascinant.

Plus de détails sur les structures fossiles et leur importance

Les structures fossiles découvertes par les chercheurs sont appelées thylakoïdes, qui sont des compartiments liés à la membrane qui contiennent les molécules pigmentaires et les protéines qui captent et convertissent l’énergie lumineuse.

Les thylakoïdes sont les composants clés de la machinerie photosynthétique des cyanobactéries et des plantes.

Les chercheurs ont pu détecter la présence de thylakoïdes dans les microfossiles en utilisant une technique appelée spectroscopie de perte d’énergie électronique, qui mesure la perte d’énergie des électrons après leur interaction avec la matière.

En analysant les spectres des microfossiles, les chercheurs ont pu identifier les signatures caractéristiques de la chlorophylle, principale molécule pigmentaire de la photosynthèse, et du fer, impliqué dans la chaîne de transport des électrons.

Les chercheurs ont également observé les moindres détails des structures thylakoïdes en utilisant une technique appelée microscopie électronique à transmission, qui utilise un faisceau d’électrons pour créer des images haute résolution d’échantillons minces.

En comparant les images des microfossiles avec celles des cyanobactéries modernes, les chercheurs ont pu constater que les thylakoïdes avaient des formes, des tailles et des dispositions similaires.

Les chercheurs ont estimé l’âge des microfossiles en utilisant une technique appelée datation radiométrique, qui mesure la désintégration des isotopes radioactifs dans les roches. En mesurant le rapport uranium/plomb dans les roches contenant les microfossiles, les chercheurs ont pu déterminer qu’ils avaient 1,75 milliard d’années.

L’âge des microfossiles est important car il est antérieur aux plus anciens fossiles connus d’eucaryotes, qui sont des organismes dotés d’un noyau et d’autres organites liés à une membrane.

On pense que les eucaryotes ont évolué à partir de l’endosymbiose des procaryotes, des organismes dépourvus de noyau et d’autres organites liés à la membrane.

L’un des événements clés de ce processus a été l’incorporation de cyanobactéries dans l’ancêtre des plantes, ce qui a donné naissance aux chloroplastes, les organites qui effectuent la photosynthèse des plantes.

La découverte des microfossiles suggère que la photosynthèse oxygénée était déjà bien établie et diversifiée chez les procaryotes avant l’émergence des eucaryotes, et qu’elle pourrait avoir joué un rôle dans l’évolution de formes de vie complexes.

Cela implique également que les niveaux d’oxygène dans l’atmosphère et les océans ont peut-être fluctué plus qu’on ne le pensait auparavant et que les conditions environnementales ont pu être plus variables et dynamiques.

Cette découverte soulève également de nouvelles questions sur l’origine et l’évolution de la photosynthèse, comme par exemple comment et quand sont apparus les premiers organismes photosynthétiques, et quels ont été les facteurs qui ont influencé leur diversification et leur répartition.

Les chercheurs espèrent trouver davantage de réponses en poursuivant leurs recherches de fossiles anciens et en utilisant des techniques avancées pour les analyser.

La découverte des microfossiles est une réalisation remarquable qui met en valeur la puissance de la collaboration interdisciplinaire et de la technologie de pointe.

Cela démontre également l’importance de la curiosité et de l’exploration, puisque les chercheurs se sont inspirés d’une précédente découverte de fossiles similaires au Canada et ont décidé de les rechercher en Australie.

Cette découverte témoigne de la beauté et de la complexité de la nature, ainsi que des merveilles et des joies de la science.

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