Výzkum provedený vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) naznačuje, že život na Zemi mohl začít využívat kyslík mnohem dříve, než se tento plyn stal dominantním v atmosféře. Tým vedený odborníky z MIT sledoval klíčový enzym, který zpracovává kyslík, a zjistil, že jeho původ sahá stovky milionů let před Velkou oxidační událostí, která se odehrála před přibližně 2,4 miliardami let.
Vědci se zaměřili na enzym zvaný cytochrom c oxidáza, který hraje zásadní roli v dýchacím procesu mnoha organismů. Jeho výzkum ukázal, že některé primitivní mikroby, které žily v blízkosti cyanobakterií produkujících kyslík, mohly tento plyn rychle využívat, což by mohlo zpomalit jeho vzestup v atmosféře. Cyanobakterie, které se objevily před více než 2,5 miliardami let, byly schopny fotosyntézy, což vedlo k produkci kyslíku jako vedlejšího produktu.
Tento objev naznačuje, že mikrobiální život byl schopen přizpůsobit se kyslíku a vyvinout mechanismy pro jeho využívání mnohem dříve, než se dosud předpokládalo. Vědci analyzovali genetické sekvence cytochromu c oxidázy u různých organismů a sledovali evoluční změny, které tento enzym prodělal. Díky tomu mohli rekonstruovat jeho vývoj a zjistit, kdy se začal používat v metabolických procesech.
Výsledky ukazují, že rané formy života mohly mít schopnost zpracovávat kyslík již před 3 miliardami let, což je výrazně dříve, než se dříve myslelo. Tato schopnost by mohla být klíčová pro přežití a adaptaci těchto mikroorganismů v prostředí, kde se kyslík začal objevovat v důsledku fotosyntézy. Vědci se domnívají, že rané mikroby mohly vytvářet anaerobní prostředí, ve kterém by se kyslík rychle spotřebovával, což by vedlo k jeho nižší koncentraci v atmosféře.
Tento objev má dalekosáhlé důsledky pro naše chápání evoluce života na Zemi. Pokud se potvrdí, že mikroby byly schopny dýchat kyslík dlouho před jeho masivním uvolněním do atmosféry, může to změnit naše představy o tom, jak se život vyvíjel v raných obdobích Země. Vědci plánují pokračovat ve výzkumu, aby lépe porozuměli mechanismům, které umožnily těmto raným organismům adaptovat se na měnící se podmínky.
Pochopení těchto raných adaptací by mohlo také poskytnout cenné informace o tom, jak by mohly reagovat současné mikroby na změny v životním prostředí, například na zvyšující se koncentraci kyslíku v důsledku lidské činnosti. Tímto způsobem může být tento výzkum relevantní nejen pro pochopení historie života na Zemi, ale také pro ekologické a environmentální studie v současnosti.
Tento výzkum přináší nové pohledy na evoluční biologii a mikrobiologii, a ukazuje, jak složité a dynamické jsou vztahy mezi organismy a jejich prostředím. Důkazy o dřívější adaptaci na kyslík naznačují, že evoluce života na Zemi je mnohem složitější, než se dosud předpokládalo. Vědci z MIT se těší na další fáze výzkumu, které by měly přinést více informací o tom, jak rané formy života ovlivnily atmosférické podmínky na Zemi a jak se vyvíjely v průběhu času.