研究人員在距今17.5億年前的藍藻化石中發現了光合作用結構，這是迄今為止這些結構最古老的證據，為了解光合作用是如何進化的提供了線索。相關研究1月3日發表于《自然》。
比利時列日大學的Emmanuelle Javaux等人分析了從3個地點的巖石中采集的化石。最古老的地點是澳大利亞距今約17.5億年的McDermott地層，另外兩個地點分別是加拿大具有10億年歷史的Grassy Bay地層和剛果民主共和國的Bllc6地層。
研究人員從這些巖石中提取了藍藻化石，藍藻通過光合作用產生能量。Javaux說：“它們非常小，不到一毫米，所以無法用肉眼看到它們。”她和同事們將化石放入樹脂中，將它們切成60納米至70納米厚的切片，然后用電子顯微鏡分析內部結構。
他們發現，來自澳大利亞和加拿大的藍藻含有類囊體，即進行光合作用的膜囊。Javaux說：“這些是目前所知最古老的類囊體化石。在此之前，最古老的類囊體化石距今約5.5億年。因此，我們將化石記錄向前推了12億年。”
美國斯坦福大學的Kevin Boyce說，這一點非常重要，因為并非所有藍藻都有類囊體，而且目前還不清楚這些能提高光合作用效率的結構是何時開始進化的。他表示，我們現在至少可以將時間追溯到17.5億年前。最古老的藍藻化石距今約20億年，但其他證據如地球化學特征表明，光合作用的歷史甚至比這更長。
人們普遍認為，24億年前，藍藻推動了地球大氣中氧氣的積累。Javaux說：“也許它們在這個時候發明了類囊體，從而增加了地球上的氧氣量。既然已經發現了非常古老的類囊體，它們可以保存在非常古老的巖石中，我們就可以追溯到更久遠的年代，并嘗試驗證這一假設。”
相關論文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06896-7