大約24.5億年前，大氧化事件見證了地球上氧氣水平的光合供線急劇上升。(圖片鳴謝:uux.cn/Kriswanto Ginting/Getty Images)
（神秘的作用地球uux.cn）據生活科學（關杰林）：光合作用最早的直接證據是在17.5億年前的化石中發現的。
科學家們從澳大利亞、被封加拿大和剛果民主共和國收集了化石，存億發現澳大利亞和加拿大的化石樣本中含有藍藻的證據，這是為地地球上已知的最古老的生命形式。科學家認為，球歷藍細菌首次出現在20至30億年前，史上索在進化到能夠產生氧氣或有氧光合作用之前。刻提
在1月3日發表在《自然》雜志上的有關一項研究中，研究人員揭示了這些藍藻化石具有光合結構，光合供線即所謂的作用類囊體膜，其中包含葉綠素等色素，被封通過光合作用將光轉化為化學能。存億
藍細菌被保存在泥土中，隨著時間的推移，泥土被壓實成巖石。研究人員使用一種稱為透射電子顯微鏡(TEM)的技術來觀察化石中保存的細胞膜和其他微小細節。
TEM不是使用光來成像物體，而是使用電子，電子的波長比光小得多，使我們能夠看到原子級別的更精細的細節。科學家用電子束轟擊樣品。一些電子會通過，而一些會被物體密度更大的部分吸收或散射。
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“發現這些膜告訴我們，[這些細胞]確實是進行有氧光合作用的藍細菌，”主要作者、比利時列日大學的古生物學家Emmanuelle Javaux告訴《生活科學》。"這將這種膜的化石記錄向前推了12億年."
Javaux說，確定藍細菌進化出制造氧氣能力的確切時間是地球自然歷史上的一個重要里程碑。

提供17.5億年前光合作用證據的微體化石。(圖片鳴謝:uux.cn/Emmanuelle Javaux)
大約24.5億年前，地球大氣中的氧氣濃度急劇上升，這就是眾所周知的大氧化事件。
大氣中氧氣的增加改變了地球上的生命。它開啟了許多生命形式的有氧呼吸，提高了礦物質風化的速度，并為不同的環境提供了養分。
然而，科學家不知道大氧化事件是由有氧光合作用的進化引發的，還是其他生態或地質事件先發生的。
大氧化事件的確切生物和物理驅動因素在科學家中引起了激烈的爭論。雖然藍藻光合作用被普遍認為是氧氣濃度增加的關鍵原因，但火山爆發或海洋中鐵含量下降等驅動因素也可能發揮了作用。
“如果有氧光合作用進化得很早，但氧氣水平只是在很久以后才在大氣中積累，這表明還有其他過程在起作用，如有機碳的埋藏，”麻省理工學院的地球生物學家格雷格·福尼爾(Greg Fournier)告訴《生活科學》(Live Science)，他沒有參與這項研究。
Fournier說，在新的研究中，化石結構的年齡非常符合當前具有類囊體膜的藍細菌何時出現的理論。
研究人員使用電子顯微鏡潛在地為使用相同的成像技術重新分析更古老的現有化石樣本鋪平了道路，以確定藍藻何時首次進化出類囊體膜。
“我們有可能對這些進化創新進行計時，并將它們與生物圈的歷史聯系起來，”Fournier說。

(責任編輯：時尚)