On pense que la photosynthèse végétale a évolué il y a 1,75 milliard d’années.

Djakarta –

Les premières preuves de structures photosynthétiques remontant à 1,75 milliard d’années ont été identifiées. Cette structure photosynthétique a été trouvée dans l’assemblage de microfossiles Navifusa majensis en Australie.

Ces structures photosynthétiques se trouvent dans les cellules des organismes photosynthétiques modernes qui contiennent le pigment chlorophylle. Cela signifie que les microfossiles représentent la plus ancienne preuve directe de la photosynthèse, fournissant de nouveaux outils pour comprendre les premiers écosystèmes de la Terre et comment la vie est apparue sur notre planète.

“Notre étude fournit une preuve directe de l’existence de cyanobactéries métaboliquement actives (bactéries qui obtiennent de l’énergie à partir de la photosynthèse) qui réalisent la photosynthèse oxygénée”, ont écrit des chercheurs dirigés par la paléomicrobiologiste Catherine Demoulin de l’Université de Liège, cités par Sciencealert.

Ces résultats suggèrent qu’une analyse détaillée d’autres fossiles pourrait ouvrir la voie à l’étude de davantage de structures de ce type.

La photosynthèse est la base de la survie de presque tous les êtres vivants. Les organismes photosynthétiques ne constituent pas seulement la base de la plupart des réseaux trophiques. Leurs processus métaboliques remplissent également l’atmosphère de l’oxygène dont la plupart d’entre nous ont besoin pour survivre.

Le grand événement d’oxydation il y a 2,4 milliards d’années

Au début de l’histoire de la Terre, il n’y avait pas beaucoup d’oxygène dans l’atmosphère et les océans. Cependant, des preuves géochimiques révèlent que les niveaux d’oxygène ont soudainement augmenté il y a environ 2,4 milliards d’années lors de ce que l’on appelle le grand événement d’oxydation. La cause n’est pas encore claire, mais une possibilité est l’émergence d’organismes photosynthétiques.

La première preuve microfossile de cyanobactéries est un organisme appelé Eoentophysalis belcherensis, daté d’il y a 2 018 milliards d’années. Cependant, les fossiles sont souvent difficiles à interpréter et leurs structures internes ne sont pas toujours intactes. En dehors de cela, toutes les espèces de cyanobactéries ne possèdent pas de thylakoïdes (membranes pour la photosynthèse).

Demoulin et ses collègues ont utilisé différentes techniques de microscopie à haute résolution pour étudier la structure externe et interne des microfossiles d’une espèce connue sous le nom de Navifusa majensis, considérée comme une cyanobactérie. De plus, dans les corps d’organismes unicellulaires issus de deux couches fossiles, ils ont trouvé des membranes thylakoïdes.

La photosynthèse aurait pu évoluer il y a 1,75 milliard d’années

Dans leur étude, Demoulin et ses co-auteurs ont découvert des structures photosynthétiques utiles dans les microfossiles de Navifusa majensis. Les chercheurs l’ont identifié dans des fossiles provenant de trois endroits différents, mais le plus ancien provient de la formation McDermott en Australie, vieille de 1,75 milliard d’années, soit l’ère Paléoprotérozoïque.

Citée par Sci.News, la découverte de thylakoïdes dans des spécimens de cette époque indique que la photosynthèse pourrait avoir évolué il y a 1,75 milliard d’années.

Cependant, cela ne résout pas le mystère de savoir si la photosynthèse a évolué avant ou après la Grande Oxydation. L’analyse de microfossiles plus anciens peut aider à répondre à cette question et à déterminer si l’évolution des thylakoïdes a contribué à l’augmentation des niveaux d’oxygène au cours du grand événement d’oxydation.

“Cette découverte étend les archives fossiles des thylakoïdes d’au moins 1,2 milliard d’années et fournit un âge minimum pour la divergence des cyanobactéries porteuses des thylakoïdes d’il y a environ 1,75 milliard d’années”, ont indiqué les auteurs.

“Cela permet d’identifier clairement la photosynthèse oxygénée précoce et un nouveau proxy redox pour sonder les premiers écosystèmes de la Terre, soulignant l’importance d’examiner l’ultrastructure des cellules fossiles pour déchiffrer leur paléobiologie et leur évolution précoce”, ont ajouté les auteurs.

Cette recherche a été publiée aujourd’hui dans la revue Nature sous le titre « Les thylakoïdes les plus anciens des cellules fossiles témoignent directement de la photosynthèse oxygénée ».

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(nan/essence)