Гипотеза пурпурной Земли
Гипотеза пурпурной Земли — теория о том, что в ранний период истории Земли доминирующими формами растений были микроорганизмы, использующие в качестве пигмента ретиналь, а не хлорофилл. В результате этого поверхность планеты, особенно океаны и прибрежные зоны, могла иметь пурпурный или фиолетовый оттенок при наблюдении из космоса.
Описание[править]
Ещё в 2007 году биологи предполагали, что простые ретинальные системы фототрофии могли предшествовать хлорофилльным. Это предположение опиралось на открытие бактериородопсина, белка с ретиналем, обнаруженного в 1970-х годах у солелюбивых архей. Стало понятно, что в теории подобная жизнь возможна.
Таким образом, ретинальная фототрофия возникла рано, а хлорофилл появился позже.
Сам по себе ретиналь, это простой пигмент, состоящий из белка опсина и производной витамина A. Он имеет один пик поглощения в зелёно-жёлтой области спектра. Поглощая зелёный свет, ретинальные организмы отражают красный и синий, что придаёт им пурпурный цвет. Хлорофилл — более сложная порфириновая молекула с магнием в центре. Он имеет два основных пика поглощения: в синей и красной областях, слабо поглощая зелёный свет. Поэтому хлорофилльные организмы отражают зелёный свет, делая биосферу зелёной.
Ретиналь хорошо работает в анаэробных условиях.
Согласно гипотезе, ретинальная фототрофия возникла вскоре после появления жизни в анаэробной среде ранней Земли. Пурпурные археи доминировали в поверхностных слоях океанов, поглощая наиболее энергичный зелёный свет. Позже появились анаэробные фотосинтетики с бактериохлорофиллом, а затем цианобактерии с хлорофиллом a, способные расщеплять воду и выделять кислород. Великое окисление привело к накоплению O2 в атмосфере, а кислород был ядовитым для анаэробных пурпурных организмов. Многие вымерли, доминировать стали хлорофилльные цианобактерии.
