光合作用的演化与大气氧化进程：关于氮固定的假设
天体物理学
2007-05-23 v1
摘要
Precambrian 蓝细菌光合作用如何氧化地球大气仍不完全清楚。本文论证，氧化转变（发生在约 2.3-0.5 十亿年前）需要蓝细菌的广泛增殖，这进一步取决于其通过氮酶体系固定氮的能力。然而，氮固定能力并非万能，大气氧化进程的速率仍可能受到氮对蓝细菌扩张的限制。本文提供了蓝细菌可能对固定氮需求远超其他原核生物的证据，凸显其固定氮能力的重要性。通过氮酶与负责 (bacterio)chlorophyll 合成的关键酶之间的相似性，展示了氮固定与光合作用演化之间的联系。本文假设，如果蓝细菌的出现未伴随氮固定的演化，或这些生物未在其历史最初或非常早期获得固定氮的能力，那么大气氧化将无法发生。氮固定的演化也似乎是 (bacterio)chlorophyll 基于光合作用的前提条件。鉴于某种形式的 chlorophyll 对真正的光合作用至关重要，其光吸收和化学特性使其成为“通用色素”，可以预见在其他类地行星上，氮固定与光合作用的演化也密切相关。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0605310,
title = {Evolution of Photosynthesis and Biospheric Oxygenation Contingent Upon Nitrogen Fixation?},
author = {John W. Grula},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0605310},
year = {2007}
}
备注
15 pages, 1 figure