p Alimentando uma enorme biosfera na Terra, fotossíntese é a reação mediada pela luz que converte dióxido de carbono e água em carboidratos e oxigênio. Cerca de 2,3 bilhões de anos atrás, esta reação levou a uma oxigenação dramática da atmosfera da Terra. p Existem evidências de que a fotossíntese com liberação de oxigênio evoluiu muito antes - talvez até 3 bilhões de anos atrás. Contudo, a atmosfera rica em oxigênio que consideramos natural hoje existe apenas cerca de 10% dos 4,5 bilhões de anos de história da Terra. Por que a oxigenação da atmosfera ocorreu muito mais tarde do que a evolução da fotossíntese com liberação de oxigênio?

p "O impressionante atraso permaneceu um quebra-cabeça duradouro nos campos da história da Terra e da ciência planetária, "diz Christopher Reinhard, professor assistente na Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas (EAS).

p Reinhard, Kazumi Ozaki, ex-pesquisador de pós-doutorado do EAS, e colaboradores propuseram uma solução para o quebra-cabeça. Suas descobertas, publicado em Nature Communications , sugerem que nos oceanos da Terra primitiva, Os fotossintetizadores que liberam oxigênio não podiam competir efetivamente com seus homólogos primitivos.

p Os fotossintetizadores modernos consomem água e liberam oxigênio. Em vez disso, os primitivos consomem íons de ferro dissolvidos - que seriam abundantes nos oceanos da Terra primitiva. Eles produzem ferrugem como um subproduto em vez de oxigênio.

p Usando microbiologia experimental, genômica, e modelagem biogeoquímica em grande escala, "descobrimos que as bactérias fotossintéticas que usam ferro em vez de água são competidores ferozes por luz e nutrientes, "diz Ozaki, o primeiro autor do artigo e agora professor assistente no Departamento de Ciência Ambiental da Universidade Toho, no Japão. "Propomos que sua capacidade de superar os fotossintetizadores produtores de oxigênio é um componente importante do ciclo global de oxigênio da Terra."

p O estudo faz parte do objetivo de pesquisa de Reinhard para entender como a evolução da biosfera fotossintética controlou a composição da atmosfera da Terra. "Queremos entender o momento das principais inovações biológicas e seu impacto na química dos oceanos e da atmosfera da Terra. Consideramos esses princípios centrais na compreensão de nossas próprias origens evolutivas e na busca por vida além de nosso sistema solar."

p "Nossos resultados contribuem para um conhecimento mais profundo dos fatores biológicos que controlam a evolução de longo prazo da atmosfera da Terra, "Ozaki diz." Eles oferecem uma melhor compreensão mecanicista dos fatores que promovem a oxigenação das atmosferas de planetas semelhantes à Terra além de nosso sistema solar. "Os resultados" fornecem uma vantagem inteiramente nova a partir da qual construir modelos teóricos do ciclo de oxigênio biogeoquímico da Terra , "Reinhard acrescenta.