Ecolog a evolutiva durante el auge de diox geno en la atm sfera de la Tierra

Ecología evolutiva durante el auge de dioxígeno en la atmósfera de la Tierra.
Norman H. sleep1, * y Dennis K. Bird2
1Departamento de Geofísica y 2Departamento de Ciencias Geológicas y Ambientales,La Universidad de Stanford, Stanford, CA 94305, EE.UU.
Nichos Pre-fotosintéticos eran magros con una productividad de mucho menos que 10K4 de la fotosíntesis moderna. Serpentinización, volcanismo dearco y vulcanismo eje canto siempre fiable H2. Los metanógenos y acetógenos reaccionaron CO2 con H2 para obtener energía y hacer que la materia orgánica. Estas habilidades pre-adaptados una bacteria para la fotosíntesis anoxigénica, probablemente a partir de H2 en lugar de un oxígeno aceptora. El uso de hierro ferroso y sulfuro siguió como abundantes aceptores de oxígeno, lo que permite
laproductividad de abordar los niveles modernos. El 'Photobacterium' proliferaron mucho enraizamiento del árbol bacteriana. Microbios fotosintéticos Tierra enfrentan una escasez de aceptores de oxígeno y nutrientes. Un consorcio de bacterias fotosintéticas y suelo ayudó a la intemperie y el acceso a hierro ferroso. Biológicamente mayor meteorización llevado a la formación de lutitas y, en definitiva, a lasrocas graníticas. Ya oxidado rocas sedimentarias de hierro pobres y granitos bajo de hierro proporcionados aceptores de oxígeno escasos, al igual que el agua dulce en sus drenajes. Las cianobacterias se desarrolló la producción dioxígeno que
ellos relevado de estas vicisitudes. Ellos no dominan inmediatamente el planeta. Con el tiempo, la fotosíntesis oxigénica y anoxigénica oxida gran parte de lacorteza terrestre y se suministra sulfato al océano. Fotosíntesis anoxigénica seguía siendo importante hasta que hubo suficiente O2 en el agua de mar hundimiento de oxidar cuantitativamente sulfuros masivos en ejes dorsal oceánica.
1. INTRODUCCIÓN
Fotosíntesis oxigénica mantiene nuestra atmósfera
lejos del equilibrio con la corteza y el manto de rocas
(Lovelock 1979). Casi toda la vida en la Tierramoderna
depende en última instancia de los productores primarios fotosintéticos
(Por ejemplo Holser et al. 1988). Sin embargo, estas situaciones hicieron
no siempre prevalecerá (figura 1). Estudios de masa-independiente
fraccionamiento de isótopos de azufre en la antigua
sedimentos demuestran que dioxígeno estaba presente, en
en la mayoría de trazas, antes ca 2.45 Ga (por ejemplo Farquhar
et al.2007; Kaufman et al. 2007). Como uno va más allá
atrás en el tiempo el árbol de las raíces de la vida en la no-fotosintética
microbios (por ejemplo, Woese et al 1990;. Pace 1991, 1997;
Reysenbach e IMPACTO 2002; Nealson y Rye 2004; Olson
Y Blankenship 2004). El registro geológico temprana de la vida
es escasa como los geólogos han encontrado rocas supracrustales
mayores de ca 3.8 Ga (por ejemploRosing y Frei 2004).
Sin embargo, hay testigos de la vida. Bioquímicos moleculares
han interrogado a los descendientes de los supervivientes.
Los estudios de la genética molecular han definido candidato
árboles de la vida (figura 2). Con respecto a la fotosíntesis, dos
hipótesis recientes son relevantes. (i) fotosistemas bacterianas
I y II están relacionados, lo que implica que bacterianafotosíntesis se originó sólo una vez (por ejemplo Sadekar et al.
2006; Peluquería 2008). Las cianobacterias se desarrolló más tarde por el
fusión de dos microbios:. uno con el fotosistema I y el otro con el fotosistema II (Xiong et al 2000; Baymann
et al. 2001; Allen & Martin 2007). (Ii) Más polémicamente,
cianobacterias están relacionados con actinobacteria que
habitar en el suelo, lo que implica que lascianobacterias, y por lo tanto
la fotosíntesis oxigénica, originalmente desarrollado en tierra
(Battistuzzi et al 2004;. Berna y Goldberg 2005).
No intentamos evaluar la biología molecular
más allá de señalar que estas inferencias son cerca de la actual
límites de resolución. En particular, aceptamos provisionalmente
los nodos en el árbol bacteriana de Battistuzzi et al. (2004)
a su valor...