Cơ chế tế bào tạo ra 12% oxy trên hành tinh
Theo nghiên cứu, lượng oxy trong 1/10 hơi thở của chúng ta tạo ra nhờ một cơ chế tế bào, giúp thúc đẩy quá trình quang hợp ở thực vật phù du biển.
Được mô tả là “đột phá” bởi một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Hải dương học Scripps của Trường Đại học California, San Diego (Mỹ), quá trình chưa được biết đến trước đây này chiếm từ 7 - 25% tổng lượng oxy được tạo ra và carbon cố định trong đại dương.
Tảo biển được ước tính tạo ra khoảng 50% lượng oxy trên Trái đất.
Khi xem xét quá trình quang hợp xảy ra trên đất liền, các nhà nghiên cứu ước tính rằng, cơ chế này có thể chịu trách nhiệm tạo ra tới 12% lượng oxy trên toàn hành tinh.
Các nhà khoa học từ lâu đã nhận ra tầm quan trọng của thực vật phù du do khả năng quang hợp của chúng. Những loài tảo biển nhỏ bé này tạo thành nền tảng của mạng lưới thức ăn thủy sinh. Chúng được ước tính tạo ra khoảng 50% lượng oxy trên Trái đất.
Nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Current Biology, đã xác định cách thức một enzyme bơm proton (VHA) hỗ trợ sản xuất oxy toàn cầu và cố định carbon từ thực vật phù du.
“Trải qua hàng triệu năm tiến hóa, những tế bào này trong đại dương thực hiện các phản ứng hóa học nhỏ, đặc biệt là để tạo ra cơ chế giúp tăng cường quang hợp. Từ đó, giúp định hình quỹ đạo của sự sống trên hành tinh này”, tác giả chính Daniel Yee - nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử châu Âu và Đại học Grenoble Alpes (Pháp) cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã làm sáng tỏ các hoạt động phức tạp của tảo cát. Nghiên cứu trước đây đã tiến hành xác định cách VHA được nhiều loại sinh vật sử dụng trong các quá trình quan trọng đối với sự sống ở đại dương.
Enzyme này được tìm thấy trong hầu hết các dạng sống, từ con người đến tảo đơn bào. Vai trò cơ bản của nó là điều chỉnh độ pH ở môi trường xung quanh.
Nhóm nghiên cứu đã kết hợp các kỹ thuật kính hiển vi công nghệ cao và công cụ di truyền. Họ phát hiện, lục lạp của tảo cát được bao quanh bởi một màng bổ sung so với những loại tảo khác. Chúng bao bọc không gian nơi carbon dioxide và năng lượng ánh sáng được chuyển đổi thành các hợp chất hữu cơ và giải phóng dưới dạng oxy.
Nhóm phát hiện protein bên trong một tế bào có nhiều màng. Kết hợp với các thí nghiệm chi tiết để định lượng quá trình quang hợp, họ phát hiện, protein thực sự thúc đẩy quá trình quang hợp bằng cách cung cấp nhiều carbon dioxide hơn. Tảo cát có nguồn gốc từ một sự kiện cộng sinh giữa động vật nguyên sinh và tảo vào khoảng 250 triệu năm trước.
Các tác giả nhấn mạnh, quá trình một tế bào tiêu thụ một tế bào khác, được gọi là quá trình thực bào, phổ biến trong tự nhiên. Tuy nhiên, trong trường hợp của tảo cát, một điều gì đó đặc biệt đã xảy ra.
Không phải tất cả các loại tảo đều có cơ chế này. Các tác giả lưu ý rằng, khi tảo cát hình thành cách đây 250 triệu năm, lượng oxy trong khí quyển đã tăng lên rất nhiều. Cơ chế mới được phát hiện ở tảo có thể đóng một vai trò trong đó.
Những sự thật thú vị về ngày Quốc tế Phụ nữ 8/3
Nhân ngày Quốc tế phụ nữ 8/3 hãy tìm hiểu một số điều thú vị về các bóng hồng trên thế giới.
Hiện tượng "mỏi kim loại" là gì?
Con người khi làm việc nhiều sẽ có cảm giác mệt mỏi, đó là lúc cần được nghỉ ngơi.
Nguyên nhân khiến con người không thể bất tử
Con người có thể sống lâu nhưng không thể làm chủ sự bất tử, vậy nguyên nhân nào dẫn đến nghịch lý bất tử của con người?
Nhà vệ sinh trên máy bay hoạt động như thế nào?
Vào mùa hè, thời điểm mọi người đổ xô đi du lịch, các máy bay thương mại thường đông nghịt hành khách.
Vì sao Trái đất quay?
Tại sao tất cả mọi thứ trong Hệ Mặt Trời đều quay? Và tại sao hầu hết mọi chuyển động quay đều có cùng một hướng?
Những sự thật thú vị ít người biết về tượng vàng Oscar
Chi phí sản xuất thực của một bức tượng vàng Oscar chỉ là 400 đô la nhưng nó lại có giá "trên trời" khi được đưa ra thị trường.
