誰是地球演化史上最早出現的光合作用生物？2-26-2013

 

 

誰是地球演化史上最早出現的光合作用生物？

請大家先看一段短文出自：康軒教師網國中館

『國一第一章的圖上標明最早發現的生物化石是38億年前與95年度35億年前有異?請問是否有何新的發現?所以做此更改?

在年代的第一章圖1-1並無標明最早發現的生物化石是38億年前，而是約38億年前，地球上出現最早的生物.....，這是因為目前發現最早的生物化石為藍綠菌（35億年前），但是最早生物的出現應該比35億年前更早，藍綠菌並非地球上最早的生物，而是目前發現最早的生物化石，詳細資料可以查閱Campbell Biology。 』 http://www.945enet.com.tw/Main/JuniorHighSchool.asp?U_BC=NA&U_CCG=A&U_CC=01&FILE_ID=907

    在此先說明本人無意對任何人任何事，有所批評有所comments。只是看了一篇有關原核細胞光合作用的演化及藍綠藻or菌(cyanobacteria)的英文文章，覺得很有些見地，在此轉訴此高人的一些說法，如此而已。

    首先說明為何引用上康軒教師網國中館的短文：因為該短文中提到Campbell先生等人寫的Biology，此本教科書是我讀之最詳的生命科學，其書中有些圖之精彩，幾乎可以用「嘆為觀止」來形容。可是可能是考慮到讀此書的對象是以大學生為主，有些事就不可能寫得太詳細了。

    從Campbell書後面的Index查了一下，只查到書上在原核細胞的分類時，有一個很詳細的表，說明依rRNA的核苷酸序列異同，將細菌分成五大類，然後表格中只有提到藍綠藻(cyanobacteria & 變形細菌(proteobacteria)而已，所以康軒教師網國中館的敘述說詳細資料可以查閱Campbell Biology。此敘述明顯得有誤導大家之嫌。

    然而無意間看到的這篇文章首先有一個很詳盡的原核細胞(prokaryotes)光合作用的演化圖，覺得很可以給有興趣的網友們參考：

 

圖1. 能行光合作用的五大類細菌，以及原核細胞(prokaryotes)光合作用的演化圖。

圖片來源：http://www.bacterialphylogeny.com/photosynthesis.html

原文題目：Evolutionary Relationships Among Photosynthetic Bacteria：Origin of Photosynthesis.

首先作者提出能行光合作用的五大類細菌包括：

(Within prokaryotes, photosynthetic capability is present within five major groups of bacteriaJ

1.  Firmicutes or the low G+C Gram-positive bacteria (Heliobacterium)厚壁細菌門,

2.  Chloroflexi or Green nonsulfur bacteria非綠硫菌,

3.  Chlorobi or Greensulfur bacteria綠硫菌,

4.  Proteobacteria變形細菌 and,

5.  Cyanobacteria藍綠菌.

然後作者指出，只有藍綠菌(藻)是原核生物中，唯一具有兩個反應中樞(Reaction Centers)的，因此才能光解水產生氧氣。也就是說很顯然眼話如果尊循由簡到繁的路徑的話，在原核細胞的演化上，不可能驟然就出現藍綠菌(藻)。

圖2. 藍綠藻(菌)之一種。

    接著提出蠻多証據說明，厚壁細菌門(Firmicutes)為何是最早行光合作用的原核生物？然後是非綠硫菌(Chloroflexi)，第三名才輪到藍綠菌(Cyanobacteria)的原因。

  至於原因為何？請讀者參考在下另一篇BLOGGER文章，或逕看原文。

《地球上最早出現的生命？地球上最早存在的化石？》

http://biologicalfreak.blogspot.tw/2011/11/blog-post_02.html

  此文讓我感動的是，短短不到千字的短文，確附上了相當有程度的26篇Selected References。

  何其有幸能漫遊廣大無邊的網路世界，然後越發覺得自己的渺小，越發覺得「人外有人，天外有天。」