Возникновение фотосинтеза

[Комбинатор]

Вчера, копаясь в геноме бактерии с самой примитивной системой фотосинтеза - Heliobacterium modesticaldum обратил внимание, что практически все её гены, связанные с фотосинтезом, локализованы в области, содержащей множествненные фрагменты какого-то бактериофага. Соответственно, появилась мысль, не мог ли фотосинтез появиться в результате "одомашнивания" РНК-вируса, им уже владеющего? Ведь до эпохи фотосинтеза энергия, скорее всего, была на вес золота, и источник её добычи для множественного клонирования собственного генома, по видимому, было весьма выгодно всегда носить с собой.   

[PVOzerski]

Вопрос вместо ответа - как не совсем, мягко говоря, биохимик, поинтересуюсь: как соотносятся между собой фотосинтез у этой бактерии (как я сыскал в интернете, использующий один из бактериохлорофиллов) с "магистральным" вариантом (на основе хлорофиллов настоящих). Далеко ли тут до цикла Кальвина?

[Комбинатор]

Вопрос вместо ответа - как не совсем, мягко говоря, биохимик, поинтересуюсь: как соотносятся между собой фотосинтез у этой бактерии (как я сыскал в интернете, использующий один из бактериохлорофиллов) с "магистральным" вариантом (на основе хлорофиллов настоящих). Далеко ли тут до цикла Кальвина?

Я, собственно говоря, тоже далеко не биохимик, просто, так сказать, интересующийся. Судя по информации из и-нета, данная бактерия вообще не умееет использовать фотосинтез для фиксации CO2, не говоря уже про такие продвинутые фичи, цикл Кельвина.

[DNAoidea]

хм, постойте... фиксация СО₂ к фотосинтезу не имеет отношения. Фотосинтез - это перевод энергии кванта света в энергию АТФ. Потом эта АТФ может быть уже присобачена к чему угодно - в том числе и к механизму внедрения СО₂ в органику (что требует энергии, конечно). Конечно, фотосинтез без привлечения строй-материала со стороны - вещь имеющая не большой смысл - позволяет она только фактически только замедлить разложение органики появившейся как-то а-биогенно (то есть, энергию, рассеиваемую при разложении компенсировать светом) - поскольку иных точек приложения энрегия, кроме как прирост биомассы и соответсвенно, привлечения углерода со стороны, у организмов в конечном счёте нет. Однако - каждого отдельно взятого оргунизма волнует прежде всего не суммраная продктивность биосферы, а прирост себя любимого - потому-то фотосинтез и преобретает смысл - в том плане, что имея его (т. е. много энергии) можно отобрать у соседа его биомассу - ну а это вирусам нужно самым непосредственным образом. Так что очень может быть, Комбинатор.

[Комбинатор]

Да, любопытно получается, бактериофаг в роли этакого Прометея, подарившего прокариотам "огонь" в виде универсального генератора энергии. Ведь из общего количества энергии, добываемого сейчас биотой, я думаю, более 99% приходится в конечном итоге именно на фотосинтез.

[Oleg_Dm]

Думаю механизм фотосинтеза основной механизм жизни, без источника энергии направляющего синтез в нужную сторону жизнь бы и не возникла. А вирус побочная реакция, не требующая энергии. Поэтому вирус если и мог принести кому то фотосинтез то только от иного хозяина. Изначальные механизмы запасания энергии предположительно АДФ + УФ-квант + PO4 = АТФ. И ему и правда не нужно СО2. Зато он поставляет энергию для образования глюкозы из глицерина, сожраную в цикле гликолиза.

[Комбинатор]

Думаю механизм фотосинтеза основной механизм жизни, без источника энергии направляющего синтез в нужную сторону жизнь бы и не возникла. А вирус побочная реакция, не требующая энергии. Поэтому вирус если и мог принести кому то фотосинтез то только от иного хозяина. Изначальные механизмы запасания энергии предположительно АДФ + УФ-квант + PO4 = АТФ. И ему и правда не нужно СО2. Зато он поставляет энергию для образования глюкозы из глицерина, сожраную в цикле гликолиза.

Ну вообще-то есть ещё и хемотрофы, и многие считают, что эволюционно они древнее фототрофов.

[DNAoidea]

А вирус побочная реакция, не требующая энергии.

то есть как не требующая? а репликация и всё прочее...

Поэтому вирус если и мог принести кому то фотосинтез то только от иного хозяина.

ну понятно, что поскольку вирус не может функционировать сам по себе, то сам он этого не делал, но способствовать (притом что вирус обязан размножаться быстрее хозяина, малый размер генома позволяет большее количество мутаций, и они очень велики числом...) - вполне мог... то есть что-то такого плана - какой-то белок именно вирусного происхождения стал вдруг реагировать на свет и тем самым давать дополнительную энергию

[f_evgeny]

ну понятно, что поскольку вирус не может функционировать сам по себе, то сам он этого не делал, но способствовать (притом что вирус обязан размножаться быстрее хозяина, малый размер генома позволяет большее количество мутаций, и они очень велики числом...) - вполне мог... то есть что-то такого плана - какой-то белок именно вирусного происхождения стал вдруг реагировать на свет и тем самым давать дополнительную энергию

Я что, совсем ничего не понимаю, что такое вирус? Как это размножаться быстрее хозяина, дополнительная энергия вирусу?
Разве вирус может самостоятельно размножаться, или вообще, что-то делать? Ну кроме впрыскивания своего генома.

[V.V.P]

Соответственно, появилась мысль, не мог ли фотосинтез появиться в результате "одомашнивания" РНК-вируса, им уже владеющего?

А каким образом РНК-вирус владел фотосинтезом? То есть, вы имеете в виду, что в РНК вируса уже была записана информация, которая потом стала использоваться бактериями для собственного фотосинтеза? Ведь, если не ошибаюсь, вирусы эволюционно появились раньше бактерий. Или ошибаюсь? Тогда изначально в вирусах не было никакого фотосинтеза, а потом, так сказать, "симбиоз двух геномов": вируса и бактерии привел к возникновению фотосинтеза.

[Комбинатор]

А каким образом РНК-вирус владел фотосинтезом? То есть, вы имеете в виду, что в РНК вируса уже была записана информация, которая потом стала использоваться бактериями для собственного фотосинтеза? Ведь, если не ошибаюсь, вирусы эволюционно появились раньше бактерий. Или ошибаюсь? Тогда изначально в вирусах не было никакого фотосинтеза, а потом, так сказать, "симбиоз двух геномов": вируса и бактерии привел к возникновению фотосинтеза.

Кто раньше повился, вирусы или бактерии, вопрос спорный, но на настоящий момент большинство считает, что всё же бактерии. Вирус мог обладать несколькими простыми генами, позволяющими генерировать в заражённой клетке энергию (за счёт фотосинтеза), необходимую для его самокопирования.

[Oleg_Dm]

Вирус побочный процесс, он появился паралельно бактерии. Он сам ничего делать не может и классические вирусы отвечают свойствам органических веществ, например из них растят кристаллы. Вирусу не нужет фотосинтез т.к. он его никак не может импользовать, как бы не было велико количество мутаций все неиспользуемое моментально отсеется.

Вы поймите главную мысль клетка не могла возникнуть без источника энергии, без него она неминуемо разрушилась бы. А есть замечательная реакция АДФ + PO4 + УФ квант = АТФ. Вот вам источник энергии для всех процессов клетки. Вот он первый фотосинтез. А последущие версии с родопсинами и хлорофилом появились значительно позднее.

[Oleg_Dm]

Ну вообще-то есть ещё и хемотрофы, и многие считают, что эволюционно они древнее фототрофов.

Многие считают что земля стоит на трёх китах. Все механизмы получения энергии из света или органики сводяться к одному эволюционному предшественнику гликолиз-глюкогенез. И в нем главную роль имеет АДФ-АТФ и глицерин-глюкоза, от этого цикла совсем недалеко до усвоения СО2, отсюда же недалеко до циклов Кребса и циклов получения мембраны. Так что хемотрофы может и древнее хлорофильных бактерий но не древнее фотосинтезирующих никак.

[Комбинатор]

Вы поймите главную мысль клетка не могла возникнуть без источника энергии, без него она неминуемо разрушилась бы. А есть замечательная реакция АДФ + PO4 + УФ квант = АТФ. Вот вам источник энергии для всех процессов клетки. Вот он первый фотосинтез. А последущие версии с родопсинами и хлорофилом появились значительно позднее.

А где можно прочитать про опыты, подтвердающие, что данная реакция реально происходит в достаточных для поддержания жизненных процессов масштабах?

[Комбинатор]

Так что хемотрофы может и древнее хлорофильных бактерий но не древнее фотосинтезирующих никак.

Вы знаете бактерий, которые способны к фотосинетезу напрямую, без хлорофила и родописина?