Acquisizione tardiva del percorso di fissazione del carbonio rTCA da parte di Chlorobi

Ecologia della natura ed evoluzione (2023) Citare questo articolo

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Il ciclo inverso dell'acido tricarbossilico (rTCA) è pubblicizzato come una modalità primordiale di fissazione del carbonio a causa della sua propensione autocatalitica e dell'intolleranza all'ossigeno. Nonostante questa presunta antichità, tuttavia, le prime testimonianze rock offrono scarse prove a sostegno. Infatti, sulla base dell’eredità chimerica delle fasi del ciclo rTCA all’interno delle Chlorobiaceae, anche l’uso della documentazione fossile chimica di questo gruppo è ora oggetto di discussione. Mentre la Formazione Barney Creek, risalente a 1,64 miliardi di anni fa, contiene fossili chimici dei primi carotenoidi conosciuti derivati ​​dalle Chlorobiaceae, le interferenze della matrice idrocarburica di accompagnamento hanno finora precluso le misurazioni degli isotopi di carbonio necessarie per stabilire la fisiologia degli organismi che li hanno prodotti. Superando questo ostacolo, qui riportiamo una serie di misurazioni degli isotopi di carbonio specifiche del composto che identificano un ecosistema dominato dai cianobatteri con batteri eterotrofi. Dimostriamo che il clorobactano è impoverito di 13C rispetto agli equivalenti contemporanei, mostrando solo un leggero arricchimento di 13C rispetto ai carotenoidi cianobatterici coesistenti. L'assenza di questa impronta isotopica diagnostica, a sua volta, conferma le ipotesi filogenomiche che richiedono l'assemblaggio tardivo del ciclo rTCA e, quindi, l'acquisizione ritardata dell'autotrofia all'interno delle Chlorobiaceae. Suggeriamo che la progressiva ossigenazione del Sistema Terra abbia causato un aumento dell’inventario marino di solfati, fornendo così la pressione selettiva per alimentare lo spostamento neoproterozoico verso la fotoautotrofia ad alta efficienza energetica all’interno delle Chlorobiaceae.

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Tutti i dati generati durante questo studio sono inclusi nelle informazioni supplementari e sono disponibili presso gli autori corrispondenti su richiesta.

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