Вопрос по цианобионтам

[Юрич]

Известно, что цианобионты (синезеленые водоросли, цианобактерии) явились первыми фотосинтезирующими организмами на Земле. Благодаря им атмосфера стала насыщаться кислородом. Насколько я помню из школьного курса ботаники, растения, помимо фотосинтеза, должны еще и "дышать", т.е. потреблять кислород. Вопрос: как дышали цианобионты, когда они только появились, ведь кислорода в атмосфере еще не было? Или он был в очень малом количестве, и этого было достаточно? Или в отличие от настоящих растений, цианобионтам вообще не требуется кислород?

[mastax]

Юрич
1) Цианобактерии - это не растения.
2) Они - анаэробы, но дыхание им присуще - они не способны потреблять свободный кислород, но используют иные источники для окислительных реакций.
3) Кроме цианобактерий есть и другие фотосинтезирующие бактерии. Кто возник раньше - надо смотреть.

[Юрич]

1) Цианобактерии - это не растения.

Ну это я знаю.

2) Они - анаэробы, но дыхание им присуще - они не способны потреблять свободный кислород, но используют иные источники для окислительных реакций.

То есть кислород им не нужен? Чем же они дышали?

[Set O. Lopata]

Например, сульфатами, нитратами или атомарной серой.

[Юрич]

Например, сульфатами, нитратами или атомарной серой.

Спасибо за ответ! А современные синезеленые тоже этим дышат?

Вот что я тоже нашел в детской энциклопедии Аванта:

"В древней атмосфере не было кислорода. Поэтому первые одноклеточные организмы, подобные современным бактериям, использовали в качестве окислителя для процессов дыхания и источника энергии ионы железа и других химических элементов. Более того, кислород оказался бы губителен для этих древнейших существ: появившись, он немедленно разрушил бы их клетки, Однако около 3,5 млрд. лет назад произошла первая революция. Клетки некоторых примитивных существе приобрели способность использовать энергию солнечного света, т.е. фотосинтезировать, создавая органическое вещество из неорганического. Вероятно они напоминали современные синезеленые водоросли. Одновременно эти необычные организмы стали выделять в атмосферу кислород. Первые живые существа, спасаясь от ядовитого для них газа, исчезли с поверхности планеты и из верхних слоев воды в озерах и морях, сохранившись лишь в глубине геологических пород, где были защищены слоем минеральных веществ. Древние синезеленые водоросли полностью изменили Землю: насыщенная кислородом атмосфера изгнала с поверхности примитивных бактерий, но сделала возможным дальнейшее совершенствование других форм, от которых произошли все современные организмы".  

===

Только "создание органических веществ из неорганических" было еще и до фотосинтеза, не так ли? Собственно, об этом и говорится в приведенном отрывке (подчеркнуто). Правильно ли я понимаю, что хемосинтез возник вместе с появлением жизни, и самые первые организмы должны были быть автотрофными?

С другой стороны, первые живые организмы могли питаться уже и органикой, почему нет? Ведь органические вещества наверняка имелись и до появления собственно жизни. Органика даже в Космосе есть.

"...К настоящему времени радиоастрономическими методами в космической межзвездной среде, состоящей из пыли и газа, открыто множество типов сложных 9—13 атомных органических молекул, включая молекулы этилового спирта и даже молекулы аминокислоты (глицин), которые являются компонентами белков.

Таким образом, даже в жесточайших экстремальных условиях межзвездной среды при средней концентрации вещества порядка 1 атома водорода в кубическом сантиметре (концентрация вещества в атмосфере у поверхности земли ~10^19 атомов в кубическом сантиметре) и температуре, близкой к абсолютному нулю, при облучении жесткой космической радиацией, по-видимому, на поверхностях пылинок осуществляется синтез сложных органических молекул.

Это, а также результаты прямых лабораторных экспериментов по моделированию физико-химических условий на поверхности ранней Земли, дает основания предположить, что на ранних стадиях эволюции Земли на ее поверхности вполне могли идти химические реакции синтеза сложных органических молекул".

http://macroevolution.narod.ru/cherepaschuk.htm

[Set O. Lopata]

Именно синезелёные, конечно, этим не дышат. А другие прокариотные фотосинтетики, в принципе, могут.

А вопрос, что превичнее авто- или гетеротрофия весьма сложен. Но первичные гетероторфы, скорее всего, съели бы всю органику гораздо быстрее, чем смогли проэволюционировать в нужном для появления автотрофии направлении. Как сейчас многим представляется, авто- и гетеротрофы появились синхронно. Прравдо механизм этого явления не вполне ясен. А вообще, почитайте популярную книгу Еськова, она есть на сайте.

[Юрич]

Спасибо.

Именно синезелёные, конечно, этим не дышат. А другие прокариотные фотосинтетики, в принципе, могут.

А именно синезеленые (теперешние) чем дышат? И чем дышали те первые синезеленые, если это конечно вообще известно?

[Set O. Lopata]

Вот здесь вкратце написано чем могут дышать бактерии
http://1.cellimm.bio.msu.ru/edocs/micro/16.html

здесь кусок книги Еськова, где про это говорится
http://warrax.croco.net/51/eskov/05.html

[Юрич]

Посмотрю, спасибо за ссылки.

[Set O. Lopata]

А если Вас интересует конкретный ответ на конкретный вопрос, то я отвечу  
Цианобактерии дышат кислородом, за исключением нескольких видов, осуществляющих бескилородный фотосинтез. Те в качество акцептора электронов при дыхании используют элементную серу.

[Юрич]

Добрый день,

А если Вас интересует конкретный ответ на конкретный вопрос, то я отвечу  

Да, конечно  

Цианобактерии дышат кислородом, за исключением нескольких видов, осуществляющих бескилородный фотосинтез. Те в качество акцептора электронов при дыхании используют элементную серу.

Спасибо, Set O. Lopata!

Правильно ли я полагаю, что вероятно самые первые цианобактерии были идентичны тем нескольким теперешним видам, которые осуществляют бескислородный фотосинтез, используя при дыхании серу?

[Set O. Lopata]

Ну об идентичности речь, разумеется, не идёт и идти не может. Эволюция не стоит на месте даже у консервативных жизненных форм. А метаболизм прокариот весьма пластичен. Но очевидно анаэробное дыхание возникло раньше аэробного.

[Юрич]

В общем факт тот, что первые цианобактерии дышали не кислородом, а чем-то другим, например, атомарной серой.

[Set O. Lopata]

По-моему - логично. Нет кислорода - нет кислородного дыхания. Что же в этом удивительного?

[Юрич]

По-моему - логично. Нет кислорода - нет кислородного дыхания. Что же в этом удивительного?

Удивительно, что организмы все же научились дышать кислородом... Не иначе как отбор был. Вероятно, первыми аэробами тоже были цианобактерии?