\n
![](\"https:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/05_PS-300x30.png\")
<\/p>\n2500 milio\u00adn\u00f3w lat przed dniem dzisiejszym
\n<\/p>\n
Epoka: prote\u00adro\u00adzoik \/ sider<\/p>\n
T\u0119 infor\u00adma\u00adcj\u0119 w prostym j\u0119zyku znaj\u00addziesz na stro\u00adnie evokids.de<\/strong><\/a>.<\/span><\/p>\n Foto\u00adsyn\u00adteza jest najwa\u017c\u00adniej\u00adsz\u0105 reak\u00adcj\u0105<\/strong> dla \u017cycia na Ziemi w jego obec\u00adnej formie. Jej znacze\u00adnia nie mo\u017cna prze\u00adce\u00adni\u0107, ponie\u00adwa\u017c umo\u017c\u00adli\u00adwia ona wszyst\u00adkim stwo\u00adrze\u00adniom zwie\u00adrz\u0119\u00adcym oraz wielu bakte\u00adriom i grzy\u00adbom, a tak\u017ce oczy\u00adwi\u00ad\u015bcie samym orga\u00adni\u00adzmom prowa\u00addz\u0105\u00adcym foto\u00adsyn\u00adtez\u0119, wyko\u00adrzy\u00adsta\u00adnie ener\u00adgii s\u0142onecz\u00adnej jako podstawy do \u017cycia<\/strong>. Zdecy\u00addo\u00adwana wi\u0119k\u00adszo\u015b\u0107 orga\u00adni\u00adzm\u00f3w \u017cyj\u0105\u00adcych obec\u00adnie jest zale\u017cna od produk\u00adt\u00f3w foto\u00adsyn\u00adtezy s\u0142u\u017c\u0105\u00adcych im do nap\u0119du w\u0142asnego metabolizmu. 2,5 miliarda lat temu<\/strong> oczy\u00adwi\u00ad\u015bcie nie by\u0142o jesz\u00adcze\u00adwy\u017c\u00adszych ro\u015blin, nie rozwi\u00adn\u0119\u0142y si\u0119 nawet jedno\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowce z j\u0105drem kom\u00f3rki. W tym wcze\u00adsnym okre\u00adsie \u017cycia foto\u00adsyn\u00adteza tlenowa (uwal\u00adnia\u00adj\u0105ca tlen) zosta\u0142a \u201ewyna\u00adle\u00adziona\u201d przez cyja\u00adno\u00adbak\u00adte\u00adrie<\/strong><\/a>, kt\u00f3re wraz z osadami boga\u00adtymi w mine\u00adra\u0142y tworzy\u0142y p\u0142achty na ska\u0142ach w oceanie. Ich pozo\u00adsta\u00ad\u0142o\u00ad\u015bci mo\u017cna jesz\u00adcze dzi\u015b zoba\u00adczy\u0107 w postaci stro\u00adma\u00adto\u00adli\u00adt\u00f3w<\/a>.<\/p>\n Cyja\u00adno\u00adbak\u00adte\u00adrie rozwi\u00adn\u0119\u0142y zdol\u00adno\u015b\u0107 wyko\u00adrzy\u00adsty\u00adwa\u00adnia ener\u00adgii \u015bwia\u00adt\u0142a s\u0142onecz\u00adnego do wi\u0105za\u00adnia CO<\/span>2<\/sub> obec\u00adnego w \u015brodo\u00adwi\u00adsku w postaci wyso\u00adko\u00adener\u00adge\u00adtycz\u00adnych zwi\u0105z\u00adk\u00f3w (cukier!). Te wyso\u00adko\u00adener\u00adge\u00adtyczne zwi\u0105zki z kolei s\u0142u\u017c\u0105 ogrom\u00adnej wi\u0119k\u00adszo\u00ad\u015bci innych orga\u00adni\u00adzm\u00f3w, w szcze\u00adg\u00f3l\u00adno\u00ad\u015bci zwie\u00adrz\u0119\u00adtom, a tak\u017ce nam ludziom, jako \u017ar\u00f3d\u0142o ener\u00adgii, Spo\u017cy\u00adwamy je jako po\u017cy\u00adwie\u00adnie i \u201espalamy\u201d (przy pomocy tlenu wytwa\u00adrza\u00adnego jako produkt uboczny podczas foto\u00adsyn\u00adtezy) produ\u00adku\u00adj\u0105c z powro\u00adtem CO<\/span>2<\/sub>. Ener\u00adgia uwol\u00adniona w tym proce\u00adsie nap\u0119\u00addza wszyst\u00adkie nasze procesy metaboliczne.<\/p>\n Nawia\u00adsem m\u00f3wi\u0105c, istniej\u0105 na to terminy tech\u00adniczne: cyja\u00adno\u00adbak\u00adte\u00adrie i wszyst\u00adkie ro\u015bliny wy\u017csze \u017cyj\u0105 \u201efoto\u00adau\u00adto\u00adtro\u00adfowo\u201d (to znaczy czer\u00adpi\u0105 ener\u00adgi\u0119 ze \u015bwia\u00adt\u0142a i buduj\u0105 w\u0142asn\u0105 biomas\u0119 z CO<\/span>2<\/sub>), wszyst\u00adkie zwie\u00adrz\u0119ta \u017cyj\u0105 \u201echemo\u00adhe\u00adte\u00adro\u00adtro\u00adfowo\u201d (zyskuj\u0105 ener\u00adgi\u0119 z reak\u00adcji chemicz\u00adnych i buduj\u0105 swoj\u0105 biomas\u0119 poprzez prze\u00adtwa\u00adrza\u00adnie innej biomasy).<\/span><\/p>\n Obieg mate\u00adrii i ener\u00adgii na ziemi. <\/strong> W trak\u00adcie foto\u00adsyn\u00adtezy z nisko\u00adener\u00adge\u00adtycz\u00adnych substan\u00adcji nieorga\u00adnicz\u00adnych, przy wyko\u00adrzy\u00adsta\u00adniu ener\u00adgii s\u0142onecz\u00adnej, powstaj\u0105 bogate w ener\u00adgi\u0119 substan\u00adcje orga\u00adniczne. Te bogate w ener\u00adgi\u0119 substan\u00adcje z kolei s\u0142u\u017c\u0105 innym orga\u00adni\u00adzmom jako po\u017cy\u00adwie\u00adnie i dawcy energii.<\/p>\n Foto\u00adsyn\u00adteza prze\u00adbiega w dw\u00f3ch fazach. W tak zwanej reak\u00adcji pier\u00adwot\u00adnej<\/strong> (zwanej r\u00f3wnie\u017c \u201ereak\u00adcj\u0105 \u015bwietln\u0105\u201d) du\u017ce kompleksy bia\u0142\u00adkowe w b\u0142onach, tak zwane foto\u00adsys\u00adtemy, maga\u00adzy\u00adnuj\u0105 ener\u00adgi\u0119 s\u0142oneczn\u0105 w uniwer\u00adsal\u00adnych cz\u0105stecz\u00adkach no\u015bnika ener\u00adgii biolo\u00adgicz\u00adnej: ATP<\/span> jest znane wielu osobom, ale tak\u017ce tak zwane ekwi\u00adwa\u00adlenty reduk\u00adcji [H] s\u0105 no\u015bni\u00adkami energii.<\/p>\n W reak\u00adcji wt\u00f3r\u00adnej<\/strong> (nie jest ona zale\u017cna od \u015bwia\u00adt\u0142a i dlatego jest cz\u0119sto mylnie okre\u00ad\u015blana jako \u201ereak\u00adcja ciem\u00adno\u00ad\u015bci\u201d), wcze\u00ad\u015bniej wytwo\u00adrzone no\u015bniki ener\u00adgii s\u0105 wyko\u00adrzy\u00adsty\u00adwane do wi\u0105za\u00adnia cz\u0105steczki CO<\/span>2<\/sub> za pomoc\u0105 specjal\u00adnego enzymu na cz\u0105steczce cukru C5<\/span>, kt\u00f3ry jedno\u00adcze\u00ad\u015bnie rozpada si\u0119 na dwie cz\u0105steczki cukru C3<\/span>. Z nich mo\u017cna nast\u0119p\u00adnie wypro\u00addu\u00adko\u00adwa\u0107 dalsze cz\u0105steczki cukru z cz\u0105stecz\u00adkami zawie\u00adra\u00adj\u0105\u00adcymi 3, 4, 5, 6 lub 7 atom\u00f3w w\u0119gla, a z tych cukr\u00f3w wszyst\u00adkie elementy budul\u00adcowe potrzebne orga\u00adni\u00adzmowi; kolejne cukry, t\u0142usz\u00adcze, bia\u0142ka.<\/p>\n Dwa etapy foto\u00adsyn\u00adtezy:<\/strong> W reak\u00adcji pirwot\u00adnej ener\u00adgia \u015bwia\u00adt\u0142a s\u0142onecz\u00adnego jest maga\u00adzy\u00adno\u00adwana w bioche\u00admicz\u00adnych no\u015bni\u00adkach ener\u00adgii (ATP<\/span> i [H]). W reak\u00adcji wt\u00f3r\u00adnej ener\u00adgia ta jest wyko\u00adrzy\u00adsty\u00adwana do wi\u0105za\u00adnia cz\u0105steczki CO<\/span>2<\/sub> z cz\u0105steczk\u0105 5\u2011cukrow\u0105. Z kolei z powsta\u00ad\u0142ego 3\u2011cukru mo\u017ce powsta\u0107 wiele innych cz\u0105ste\u00adczek \u017cycia.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n Jak wiadomo, \u017cycie na Ziemi istnia\u0142o jesz\u00adcze przed rozwo\u00adjem foto\u00adsyn\u00adtezy. Te bardzo wcze\u00adsne formy \u017cycia<\/strong> wyko\u00adrzy\u00adsty\u00adwa\u0142y stosun\u00adkowo niskie gradienty ener\u00adgii prostych reak\u00adcji fizy\u00adko\u00adche\u00admicz\u00adnych do nap\u0119\u00addza\u00adnia swojego meta\u00adbo\u00adli\u00adzmu (m\u00f3wi\u0105c j\u0119zy\u00adkiem tech\u00adnicz\u00adnym: \u017cy\u0142y chemo\u00adau\u00adto\u00adtro\u00adficz\u00adnie). Zdol\u00adno\u015b\u0107 do foto\u00adsyn\u00adtezy, innymi s\u0142owy do wyko\u00adrzy\u00adsta\u00adnia ener\u00adgii zawar\u00adtej w \u015bwie\u00adtle s\u0142onecz\u00adnym, da\u0142a jego \u201ewyna\u00adlaz\u00adcom\u201d olbrzy\u00admi\u0105 prze\u00adwag\u0119 nad wcze\u00adsnymi formami \u017cycia.<\/p>\n A \u017cycie takie, jakie istnieje obec\u00adnie na Ziemi, nie by\u0142oby w og\u00f3le mo\u017cliwe bez foto\u00adsyn\u00adtezy tlenowej.<\/strong><\/p>\n Jednak foto\u00adsyn\u00adteza, podob\u00adnie jak wszyst\u00adkie formy \u017cycia w og\u00f3le, by\u0142a pocz\u0105t\u00adkowo ogra\u00adni\u00adczona do ocean\u00f3w<\/strong> przez ponad 2 miliardy lat i by\u0142a prowa\u00addzona przez cyja\u00adno\u00adbak\u00adte\u00adrie p\u0142ywa\u00adj\u0105ce swobod\u00adnie w wodzie lub osadzone na ska\u0142ach w p\u0142yt\u00adkiej wodzie. Dopiero wraz z rozprze\u00adstrze\u00adnia\u00adniem si\u0119 wcze\u00adsnych ro\u015blin poza lini\u0119 wody (pocz\u0105t\u00adkowo w postaci rozle\u00adg\u0142ych mat na kamie\u00adniach na obrze\u00ad\u017cach p\u0142yw\u00f3w, a znacz\u00adnie p\u00f3\u017aniej, gdy pierw\u00adsze ro\u015bliny wysz\u0142y na brzeg<\/a>), poja\u00adwi\u0142o si\u0119 \u017cycie na l\u0105dzie<\/strong> i foto\u00adsyn\u00adte\u00adtyczna wymiana gazowa odby\u00adwa\u0142a si\u0119 bezpo\u00ad\u015bred\u00adnio w atmosferze.<\/p>\n Chlo\u00adro\u00adpla\u00adsty <\/strong>w li\u015bciach mchu li\u015bcia\u00adstego: Chlo\u00adro\u00adpla\u00adsty to aktywne foto\u00adsyn\u00adte\u00adtycz\u00adnie orga\u00adnelle kom\u00f3r\u00adkowe dzisiej\u00adszych alg i ro\u015blin. S\u0105 wyni\u00adkiem endo\u00adsym\u00adbiozy<\/a> cyja\u00adno\u00adbak\u00adte\u00adrii. (Zdj\u0119\u00adcie: Kristian Peters, z wiki\u00adpe\u00addii, arty\u00adku\u0142 \u201eFoto\u00adsyn\u00adteza\u201d. Licen\u00adcja: GNU<\/span> FDL<\/span> 1.2<\/a>.)<\/a><\/p>\n<\/details>\n Na pocz\u0105\u00adtek: nie wiemy tego dok\u0142ad\u00adnie, ale nadal s\u0105 inten\u00adsywne bada\u00adnia. Foto\u00adsyn\u00adteza mog\u0142a si\u0119 rozpo\u00adcz\u0105\u0107 ju\u017c 3,8 miliarda lat temu, praw\u00addo\u00adpo\u00addob\u00adnie ponad 3 miliardy lat temu, a prawie na pewno najp\u00f3\u017a\u00adniej 2,7 miliarda lat temu.<\/p>\n Skamie\u00adnia\u00ad\u0142o\u00ad\u015bci wspo\u00admnia\u00adnych ju\u017c stro\u00adma\u00adto\u00adli\u00adt\u00f3w<\/strong>, kt\u00f3re znaj\u00addu\u00adjemy w warstwach licz\u0105\u00adcych 3,4 miliarda lat, \u015bwiad\u00adcz\u0105 o ich bardzo wcze\u00adsnym powsta\u00adniu. Z pewno\u00ad\u015bci\u0105 istnia\u0142y 2,7 miliarda lat temu,gdy\u017c tyle maj\u0105 najstar\u00adsze skamie\u00adnia\u0142e cyja\u00adno\u00adbak\u00adte\u00adrie, jakie do tej pory znaleziono.<\/p>\n Niemal wa\u017cniej\u00adsze od tych skamie\u00adnia\u00ad\u0142o\u00ad\u015bci dla klasy\u00adfi\u00adka\u00adcji czaso\u00adwej s\u0105 zmiany, jakie tlen wytwo\u00adrzy\u0142 si\u0119 w trak\u00adcie foto\u00adsyn\u00adtezy tleno\u00adwej<\/strong> spowo\u00addo\u00adwa\u0142 w jego \u015brodo\u00adwi\u00adsku i kt\u00f3re mo\u017cna wykry\u0107 do dzi\u015b. Wraz z rozwo\u00adjem pierw\u00adszych orga\u00adni\u00adzm\u00f3w foto\u00adsyn\u00adte\u00adty\u00adzu\u00adj\u0105\u00adcych zawar\u00adto\u015b\u0107 tlenu w atmos\u00adfe\u00adrze<\/strong> powoli ros\u0142a. Mo\u017cna to wyka\u00adza\u0107 za pomoc\u0105 r\u00f3\u017cnych izoto\u00adp\u00f3w chromu<\/strong>, kt\u00f3re s\u0105 utle\u00adniane w r\u00f3\u017cnym stop\u00adniu. 53<\/sup>Cr znacz\u00adnie \u0142atwiej si\u0119 utle\u00adnia ni\u017c 52<\/sup>Cr. Podczas gdy utle\u00adniony chrom jest \u0142atwo wyp\u0142u\u00adki\u00adwany ze ska\u0142y, nieutle\u00adniony chrom pozo\u00adstaje zwi\u0105\u00adzany w skale. Analiza warstw skal\u00adnych sprzed 3 do 2,4 miliarda lat poka\u00adzuje, \u017ce w tym czasie udzia\u0142 53<\/sup>Cr w ska\u0142ach konty\u00adnen\u00adtal\u00adnych spad\u0142, podczas gdy w oceanicz\u00adnych ska\u0142ach osado\u00adwych wzr\u00f3s\u0142. Jest to wska\u00adz\u00f3wka na rosn\u0105ce st\u0119\u017ce\u00adnie O2<\/sub> w atmos\u00adfe\u00adrze, co prowa\u00addzi do utle\u00adnia\u00adnia 53<\/sup>Cr i jego wymywania.<\/span><\/p>\n Zawar\u00adto\u015b\u0107 tlenu w oceanach<\/strong> zmie\u00adnia\u0142a si\u0119 tylko powoli w por\u00f3w\u00adna\u00adniu do zawar\u00adto\u00ad\u015bci w atmos\u00adfe\u00adrze. Tlen pocz\u0105t\u00adkowo utle\u00adnia\u0142 Fe2+<\/sup>, kt\u00f3ry znaj\u00addo\u00adwa\u0142 si\u0119 wtedy w du\u017cych ilo\u015bciach w oceanach. W ten spos\u00f3b powsta\u0142o nieroz\u00adpusz\u00adczalne Fe3+<\/sup> (w postaci Fe2<\/sub>O3<\/sub> lub tlenku \u017celaza), kt\u00f3re osia\u00adda\u0142y jako rdza na dnie morskim. Te z\u0142o\u017ca \u017celaza w warstwach skal\u00adnych sprzed oko\u0142o 2,7 miliarda lat s\u0105 nadal zacho\u00adwane jako tak zwane rudy pasmowe<\/strong>, obec\u00adnie znaj\u00addu\u00adj\u0105ce si\u0119 w wi\u0119k\u00adszo\u00ad\u015bci ju\u017c nie pod dnem morskim, ale osadzone w warstwach skal\u00adnych, z kt\u00f3rych s\u0105 wydo\u00adby\u00adwane przez ludzi i stano\u00adwi\u0105 podstaw\u0119 naszej indu\u00adstria\u00adli\u00adza\u00adcji (ponad 90% zu\u017cy\u00adwa\u00adnego ekono\u00admicz\u00adnie \u017celaza pocho\u00addzi z pok\u0142a\u00add\u00f3w rudy zdepo\u00adno\u00adwa\u00adnych 2,7 miliarda lat temu!).<\/p>\n Ruda wst\u0105\u017c\u00adkowa<\/strong> z typo\u00adwym rozwar\u00adstwie\u00adniem mine\u00adra\u00ad\u0142\u00f3w tlenku \u017celaza i kamie\u00adni\u00adstych osad\u00f3w. Zdj\u0119\u00adcie: Andr\u00e9 Karwath. Przez d\u0142ugi czas st\u0119\u017ce\u00adnie wolnego tlenu w wodzie i atmos\u00adfe\u00adrze zmie\u00adnia\u0142o si\u0119 tylko powoli, ponie\u00adwa\u017c zosta\u0142 on ponow\u00adnie utrwa\u00adlony w postaci tlen\u00adk\u00f3w metali prawie w takim samym stop\u00adniu, w jakim si\u0119 wytwo\u00adrzy\u0142. Jednak gdy metale, zw\u0142asz\u00adcza Fe2+<\/sup>, zosta\u0142y zu\u017cyte, st\u0119\u017ce\u00adnie tlenu zacz\u0119\u0142o wzra\u00adsta\u0107 niezwy\u00adkle szybko.<\/p>\n Jest bardzo praw\u00addo\u00adpo\u00addobne, \u017ce wcze\u00adsne, orga\u00adni\u00adzmy sci\u015ble beztle\u00adnowe<\/strong> nie radzi\u0142y sobie z tlenem poja\u00adwia\u00adj\u0105\u00adcym si\u0119 nagle w ich \u015brodo\u00adwi\u00adsku, gdy\u017c jest on wysoce toksyczny<\/strong> dla form \u017cycia, kt\u00f3re nie s\u0105 przy\u00adsto\u00adso\u00adwane do O2<\/sub>. W ich meta\u00adbo\u00adli\u00adzmie prowa\u00addzi do powsta\u00adnia wysoce reak\u00adtyw\u00adnych nadtlen\u00adk\u00f3w, kt\u00f3re uszka\u00addzaj\u0105 wa\u017cne elementy struk\u00adtu\u00adralne (b\u0142ony, bia\u0142ka). Wi\u0119k\u00adszo\u015b\u0107 beztle\u00adno\u00adwych form \u017cycia, kt\u00f3re istnia\u0142y do tej pory, wymar\u0142a. Dopiero rozw\u00f3j perok\u00adsy\u00addaz, enzy\u00adm\u00f3w, kt\u00f3re mog\u0105 rozk\u0142a\u00adda\u0107 szko\u00addliwe nadtlenki, umo\u017c\u00adli\u00adwi\u0142 orga\u00adni\u00adzmom prze\u00adtrwa\u00adnie w obec\u00adno\u00ad\u015bci tlenu.<\/span><\/p>\n Innym czyn\u00adni\u00adkiem, kt\u00f3ry przy\u00adczy\u00adni\u0142 si\u0119 do \u201eWiel\u00adkiej kata\u00adstrofy tleno\u00adwej\u201d<\/strong>, by\u0142o utle\u00adnia\u00adnie atmos\u00adfe\u00adrycz\u00adnego metanu (CH<\/span>4<\/sub>) do CO<\/span>2<\/sub> i wody. Metan jest znacz\u00adnie silniej\u00adszym gazem cieplar\u00adnia\u00adnym ni\u017c CO<\/span>2<\/sub>. Spada\u00adj\u0105ce st\u0119\u017ce\u00adnie metanu by\u0142o jedn\u0105 z przy\u00adczyn ekstre\u00admal\u00adnej epoki lodow\u00adco\u00adwej (\u201eZiemia jak kula \u015bnie\u017cna\u201d)<\/strong>, kt\u00f3ra trwa\u0142a od 300 do 400 milio\u00adn\u00f3w lat i praw\u00addo\u00adpo\u00addob\u00adnie spowo\u00addo\u00adwa\u0142a wymar\u00adcie wielu istnie\u00adj\u0105\u00adcych w tym czasie prymi\u00adtyw\u00adnych form \u017cycia.<\/p>\n 2,2 miliarda lat temu zawar\u00adto\u015b\u0107 tlenu w atmos\u00adfe\u00adrze ponow\u00adnie znacz\u00adnie wzro\u00ads\u0142a (do prawie jednej pi\u0105tej dzisiej\u00adszej zawar\u00adto\u00ad\u015bci, czyli do oko\u0142o 3,8%). Przy\u00adpusz\u00adcza si\u0119, \u017ce ma to zwi\u0105\u00adzek z ko\u0144cem fazy oblo\u00addze\u00adnia: erozja lodowca zmy\u0142a zapasy mine\u00adra\u00ad\u0142\u00f3w do ocean\u00f3w, a CO<\/span>2<\/sub> niesiony do atmos\u00adfery przez erup\u00adcje wulka\u00adn\u00f3w dostar\u00adczy\u0142 mate\u00adria\u0142u niezb\u0119d\u00adnego do ogrom\u00adnego wzro\u00adstu liczby orga\u00adni\u00adzm\u00f3w aktyw\u00adnych foto\u00adsyn\u00adte\u00adtycz\u00adnie. Rezul\u00adta\u00adtem by\u0142 pierw\u00adszy na \u015bwie\u00adcie \u201erozkwit glon\u00f3w\u201d. W tym czasie rozle\u00adg\u0142e biofilmy pokry\u00adwa\u0142y kamie\u00adnie w p\u0142yt\u00adkiej wodzie. Przy zawar\u00adto\u00ad\u015bci tlenu 3% zosta\u0142 osi\u0105\u00adgni\u0119ty pr\u00f3g, kt\u00f3ry dopro\u00adwa\u00addzi\u0142 do powsta\u00adnia warstwy ozono\u00adwej<\/strong> w stra\u00adtos\u00adfe\u00adrze. Powsta\u0142a bariera ochronna przed wrogie\u00adgim promie\u00adnio\u00adwa\u00adniem UV<\/span>, kt\u00f3ra umo\u017c\u00adli\u00adwi\u0142a dalszy rozw\u00f3j i rozprze\u00adstrze\u00adnia\u00adnie si\u0119 \u017cycia na l\u0105dzie<\/a>. Oko\u0142o 350 milio\u00adn\u00f3w lat temu zawar\u00adto\u015b\u0107 tlenu w atmos\u00adfe\u00adrze osi\u0105\u00adgn\u0119\u0142a dzisiej\u00adszy poziom 21%.<\/p>\n Rozw\u00f3j meta\u00adbo\u00adli\u00adzmu tleno\u00adwego<\/strong>, czyli uk\u0142a\u00add\u00f3w enzy\u00adma\u00adtycz\u00adnych, kt\u00f3re przy pomocy tlenu rozk\u0142a\u00addaj\u0105 biocz\u0105\u00adsteczki, a tym samym uwal\u00adniaj\u0105 znacz\u00adnie wi\u0119cej ener\u00adgii (oddy\u00adcha\u00adnie kom\u00f3r\u00adkowe<\/a>) ni\u017c mo\u017cna uzyska\u0107 w proce\u00adsach beztle\u00adno\u00adwych, osta\u00adtecz\u00adnie umo\u017c\u00adli\u00adwi\u0142 ewolu\u00adcj\u0119 wielu r\u00f3\u017cno\u00adrod\u00adnych wy\u017cszych form \u017cycia. Wszyst\u00adkie wielo\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowe formy \u017cycia na Ziemi<\/strong> uzale\u017c\u00adnione s\u0105 od tlenu jako czyn\u00adnika utle\u00adnia\u00adj\u0105\u00adcego (Jedy\u00adnym wyj\u0105t\u00adkiem jest mniej ni\u017c jedno\u00admi\u00adli\u00adme\u00adtrowy orga\u00adnizm z grupy Lori\u00adci\u00adfera, kt\u00f3ry zosta\u0142 odkryty zale\u00add\u00adwie kilka lat temu w osadzie dennym Morza \u015ar\u00f3d\u00adziem\u00adnego)<\/span>. Prak\u00adtycz\u00adnie wszyst\u00adkie orga\u00adni\u00adzmy, kt\u00f3re s\u0105 trwale zdolne do \u017cycia bez tlenu, s\u0105 jedno\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowe, Wi\u0119k\u00adszo\u015b\u0107 z nich to bakte\u00adrie i arche\u00adony, tylko kilka z nich to jedno\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowce euka\u00adrio\u00adtyczne, maj\u0105ce r\u00f3wnie\u017c j\u0105dro kom\u00f3r\u00adkowe<\/a>. [MM<\/span>]<\/p>\n<\/details>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Kom\u00f3rki rozwi\u00adjaj\u0105 zdol\u00adno\u015b\u0107 coraz wydaj\u00adniej\u00adniej\u00adszego wytwa\u00adrza\u00adnia ener\u00adgii ze \u015bwia\u00adt\u0142a s\u0142onecz\u00adnego. Powsta\u00adj\u0105cy tlen przez miliony lat prowa\u00addzi jedy\u00adnie do tworze\u00adnia nieroz\u00adpusz\u00adczal\u00adnych w wodzie soli metali w oceanach. Powstaj\u0105 pot\u0119\u017cne warstwy rudy odkryw\u00adko\u00adwej, kt\u00f3re nadal eksploatujemy.<\/p>\n![](\"https:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/Wegpunkte\/05.jpg\")
Kom\u00f3rki rozwi\u00adjaj\u0105 zdol\u00adno\u015b\u0107 coraz wydaj\u00adniej\u00adniej\u00adszego wytwa\u00adrza\u00adnia ener\u00adgii ze \u015bwia\u00adt\u0142a s\u0142onecz\u00adnego. Powsta\u00adj\u0105cy tlen przez miliony lat prowa\u00addzi jedy\u00adnie do tworze\u00adnia nieroz\u00adpusz\u00adczal\u00adnych w wodzie soli metali w oceanach. Powstaj\u0105 pot\u0119\u017cne warstwy rudy odkryw\u00adko\u00adwej, kt\u00f3re nadal eksploatujemy.
\nSt\u0119\u017ce\u00adnie \u017celaza w wodzie spada, tak \u017ce wyst\u0119\u00adpuje wolny tlen. Jest on jednak truj\u0105cy: pierw\u00adsze powa\u017cne wymie\u00adra\u00adnie<\/strong> (\u201ewielka kata\u00adstrofa tlenowa\u201d) dotyka wi\u0119k\u00adszo\u015b\u0107 gatun\u00adk\u00f3w. Orga\u00adni\u00adzmy \u017cyj\u0105ce w \u015brodo\u00adwi\u00adsku beztle\u00adno\u00adwym pozo\u00adstaj\u0105 niena\u00adru\u00adszone. Rozprze\u00adstrze\u00adniaj\u0105 si\u0119 nowe gatunki, kt\u00f3re tole\u00adruj\u0105 tlen lub mog\u0105 nawet czer\u00adpa\u0107 z niego du\u017co energii.<\/p>\n![](\"http:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/Kontinente\/3500_Ur_kontrast.png\")
Pierw\u00adszy tlen dostaje si\u0119 do atmos\u00adfery, jego udzia\u0142 stale ro\u015bnie. Jedno\u00adcze\u00ad\u015bnie spada zawar\u00adto\u015b\u0107 dwutlenku w\u0119gla. Ziemi\u0119 w wi\u0119k\u00adszo\u00ad\u015bci pokry\u00adwaj\u0105 oceany. Tylko kilka sto\u017c\u00adk\u00f3w wulka\u00adnicz\u00adnych lub wznie\u00adsio\u00adnych frag\u00admen\u00adt\u00f3w skorupy ziemi (krato\u00adn\u00f3w) g\u00f3ruje nad powierzch\u00adni\u0105 wody.<\/p>\n
\n
\nObec\u00adnie<\/strong> foto\u00adsyn\u00adteza zacho\u00addzi na niezwy\u00adkle wielk\u0105 skal\u0119 i prowa\u00addzona jest g\u0142\u00f3w\u00adnie przez l\u0105dowe ro\u015bliny zielone. Wi\u0105\u017c\u0105 one co roku oko\u0142o 120 miliar\u00add\u00f3w ton CO<\/span>2<\/sub>, z czego oko\u0142o po\u0142owa jest zwi\u0105\u00adzana jest w postaci biomasy (druga po\u0142owa zwi\u0105\u00adza\u00adnego CO<\/span>2<\/sub> jest ponow\u00adnie uwal\u00adniana w trak\u00adcie meta\u00adbo\u00adli\u00adzmu ro\u015blin i uwal\u00adniana do atmos\u00adfery). Ponadto ka\u017cdego roku oko\u0142o 55 miliar\u00add\u00f3w ton biomasy jest foto\u00adsyn\u00adte\u00adty\u00adzo\u00adwa\u00adnych przez orga\u00adni\u00adzmy morskie.<\/p>\n\nCo dzieje si\u0119 w czasie foto\u00adsyn\u00adtezy i dlaczego jest ona tak wa\u017cna?<\/span><\/summary>\n
![](\"http:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/05_Photosynthese_Prinzip-01-1024x612.jpg\")
<\/p>\n\nDla wszystkich, kt\u00f3rzy chc\u0105 wiedzie\u0107 wi\u0119cej:<\/h4>\n
\n
![](\"http:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/05_Photosynthese_Prim\u00e4r_Sekund\u00e4r_einfach-01-1024x623.jpg\")
<\/p>\n\n\u017bycie bez i z fotosyntez\u0105<\/span><\/summary>\n
\n
\nMy, ludzie, potrze\u00adbu\u00adjemy tlenu<\/strong> do naszego meta\u00adbo\u00adli\u00adzmu, jeste\u00ad\u015bmy orga\u00adni\u00adzmami tleno\u00adwymi. Podob\u00adnie wszyst\u00adkie zwie\u00adrz\u0119ta i ro\u015bliny. Wiele bakte\u00adrii i mikro\u00ador\u00adga\u00adni\u00adzm\u00f3w (tzw. beztle\u00adnow\u00adc\u00f3w) prowa\u00addzi meta\u00adbo\u00adlizm bez tlenu, zast\u0119\u00adpu\u00adj\u0105c go np. azotem lub siark\u0105.<\/span><\/li>\n![](\"http:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/05_Chloroplasten.jpg\")
<\/p>\n\nSk\u0105d wiemy, kiedy rozwi\u00adn\u0119\u0142a si\u0119 fotosynteza?<\/span><\/summary>\n
Znaleziska skamienia\u0142o\u015bci cyjanobakterii<\/h3>\n
Wykrywalne konsekwencje wzrostu st\u0119\u017cenia tlenu<\/h3>\n
\nA\u017c do 3 miliar\u00add\u00f3w lat temu w ziem\u00adskiej atmos\u00adfe\u00adrze by\u0142y tylko \u015bladowe ilo\u015bci tlenu. Powsta\u0142, gdy promie\u00adnio\u00adwa\u00adnie UV<\/span> rozsz\u00adcze\u00adpi\u0142o wod\u0119 w zewn\u0119trz\u00adnych warstwach atmos\u00adfery. Wod\u00f3r, kt\u00f3ry r\u00f3wnie\u017c zosta\u0142 wypro\u00addu\u00adko\u00adwany, umkn\u0105\u0142 w kosmos, a (ci\u0119\u017c\u00adszy) tlen zosta\u0142 zatrzy\u00admany w atmos\u00adfe\u00adrze przez grawitacj\u0119.<\/span><\/p>\n![](\"http:\/\/evolutionsweg.de\/wp-content\/uploads\/05_Baendererz_1920px-Black-band_ironstone_aka-1024x737.jpg\")
<\/p>\n
\nCC<\/span> BY-SA<\/span> 2.5<\/a>Uwagi doty\u00adcz\u0105ce dalszego u\u017cyt\u00adko\u00adwa\u00adnia; Plik: Black-band iron\u00adstone (aka) .jpg; Utwo\u00adrzono: 26 sierp\u00adnia 2005 r.
\nLoka\u00adli\u00adza\u00adcja: 51\u00b0 2\u2032 34,84\u2033 N, 13\u00b0 45\u2032 26,67\u2033 E<\/a><\/p>\n<\/details>\n\nTlen \u2013 zar\u00f3wno truci\u00adzna jak i dawca \u017cycia<\/span><\/summary>\n
![Loka\u00adli\u00adza\u00adcja: 51\u00b0 2\u2032 34,84\u2033 N, 13\u00b0 45\u2032 26,67\u2033 E<\/a><\/p>\n<\/details>\n\nTlen \u2013 zar\u00f3wno truci\u00adzna jak i dawca \u017cycia<\/span><\/summary>\nPrzez d\u0142ugi czas st\u0119\u017ce\u00adnie wolnego tlenu w wodzie i atmos\u00adfe\u00adrze zmie\u00adnia\u0142o si\u0119 tylko powoli, ponie\u00adwa\u017c zosta\u0142 on ponow\u00adnie utrwa\u00adlony w postaci tlen\u00adk\u00f3w metali prawie w takim samym stop\u00adniu, w jakim si\u0119 wytwo\u00adrzy\u0142. Jednak gdy metale, zw\u0142asz\u00adcza Fe2+<\/sup>, zosta\u0142y zu\u017cyte, st\u0119\u017ce\u00adnie tlenu zacz\u0119\u0142o wzra\u00adsta\u0107 niezwy\u00adkle szybko.<\/p>\nJest bardzo praw\u00addo\u00adpo\u00addobne, \u017ce wcze\u00adsne, orga\u00adni\u00adzmy sci\u015ble beztle\u00adnowe<\/strong> nie radzi\u0142y sobie z tlenem poja\u00adwia\u00adj\u0105\u00adcym si\u0119 nagle w ich \u015brodo\u00adwi\u00adsku, gdy\u017c jest on wysoce toksyczny<\/strong> dla form \u017cycia, kt\u00f3re nie s\u0105 przy\u00adsto\u00adso\u00adwane do O2<\/sub>. W ich meta\u00adbo\u00adli\u00adzmie prowa\u00addzi do powsta\u00adnia wysoce reak\u00adtyw\u00adnych nadtlen\u00adk\u00f3w, kt\u00f3re uszka\u00addzaj\u0105 wa\u017cne elementy struk\u00adtu\u00adralne (b\u0142ony, bia\u0142ka). Wi\u0119k\u00adszo\u015b\u0107 beztle\u00adno\u00adwych form \u017cycia, kt\u00f3re istnia\u0142y do tej pory, wymar\u0142a. Dopiero rozw\u00f3j perok\u00adsy\u00addaz, enzy\u00adm\u00f3w, kt\u00f3re mog\u0105 rozk\u0142a\u00adda\u0107 szko\u00addliwe nadtlenki, umo\u017c\u00adli\u00adwi\u0142 orga\u00adni\u00adzmom prze\u00adtrwa\u00adnie w obec\u00adno\u00ad\u015bci tlenu.<\/span><\/p>\nInnym czyn\u00adni\u00adkiem, kt\u00f3ry przy\u00adczy\u00adni\u0142 si\u0119 do \u201eWiel\u00adkiej kata\u00adstrofy tleno\u00adwej\u201d<\/strong>, by\u0142o utle\u00adnia\u00adnie atmos\u00adfe\u00adrycz\u00adnego metanu (CH<\/span>4<\/sub>) do CO<\/span>2<\/sub> i wody. Metan jest znacz\u00adnie silniej\u00adszym gazem cieplar\u00adnia\u00adnym ni\u017c CO<\/span>2<\/sub>. Spada\u00adj\u0105ce st\u0119\u017ce\u00adnie metanu by\u0142o jedn\u0105 z przy\u00adczyn ekstre\u00admal\u00adnej epoki lodow\u00adco\u00adwej (\u201eZiemia jak kula \u015bnie\u017cna\u201d)<\/strong>, kt\u00f3ra trwa\u0142a od 300 do 400 milio\u00adn\u00f3w lat i praw\u00addo\u00adpo\u00addob\u00adnie spowo\u00addo\u00adwa\u0142a wymar\u00adcie wielu istnie\u00adj\u0105\u00adcych w tym czasie prymi\u00adtyw\u00adnych form \u017cycia.<\/p>\n2,2 miliarda lat temu zawar\u00adto\u015b\u0107 tlenu w atmos\u00adfe\u00adrze ponow\u00adnie znacz\u00adnie wzro\u00ads\u0142a (do prawie jednej pi\u0105tej dzisiej\u00adszej zawar\u00adto\u00ad\u015bci, czyli do oko\u0142o 3,8%). Przy\u00adpusz\u00adcza si\u0119, \u017ce ma to zwi\u0105\u00adzek z ko\u0144cem fazy oblo\u00addze\u00adnia: erozja lodowca zmy\u0142a zapasy mine\u00adra\u00ad\u0142\u00f3w do ocean\u00f3w, a CO<\/span>2<\/sub> niesiony do atmos\u00adfery przez erup\u00adcje wulka\u00adn\u00f3w dostar\u00adczy\u0142 mate\u00adria\u0142u niezb\u0119d\u00adnego do ogrom\u00adnego wzro\u00adstu liczby orga\u00adni\u00adzm\u00f3w aktyw\u00adnych foto\u00adsyn\u00adte\u00adtycz\u00adnie. Rezul\u00adta\u00adtem by\u0142 pierw\u00adszy na \u015bwie\u00adcie \u201erozkwit glon\u00f3w\u201d. W tym czasie rozle\u00adg\u0142e biofilmy pokry\u00adwa\u0142y kamie\u00adnie w p\u0142yt\u00adkiej wodzie. Przy zawar\u00adto\u00ad\u015bci tlenu 3% zosta\u0142 osi\u0105\u00adgni\u0119ty pr\u00f3g, kt\u00f3ry dopro\u00adwa\u00addzi\u0142 do powsta\u00adnia warstwy ozono\u00adwej<\/strong> w stra\u00adtos\u00adfe\u00adrze. Powsta\u0142a bariera ochronna przed wrogie\u00adgim promie\u00adnio\u00adwa\u00adniem UV<\/span>, kt\u00f3ra umo\u017c\u00adli\u00adwi\u0142a dalszy rozw\u00f3j i rozprze\u00adstrze\u00adnia\u00adnie si\u0119 \u017cycia na l\u0105dzie<\/a>. Oko\u0142o 350 milio\u00adn\u00f3w lat temu zawar\u00adto\u015b\u0107 tlenu w atmos\u00adfe\u00adrze osi\u0105\u00adgn\u0119\u0142a dzisiej\u00adszy poziom 21%.<\/p>\nRozw\u00f3j meta\u00adbo\u00adli\u00adzmu tleno\u00adwego<\/strong>, czyli uk\u0142a\u00add\u00f3w enzy\u00adma\u00adtycz\u00adnych, kt\u00f3re przy pomocy tlenu rozk\u0142a\u00addaj\u0105 biocz\u0105\u00adsteczki, a tym samym uwal\u00adniaj\u0105 znacz\u00adnie wi\u0119cej ener\u00adgii (oddy\u00adcha\u00adnie kom\u00f3r\u00adkowe<\/a>) ni\u017c mo\u017cna uzyska\u0107 w proce\u00adsach beztle\u00adno\u00adwych, osta\u00adtecz\u00adnie umo\u017c\u00adli\u00adwi\u0142 ewolu\u00adcj\u0119 wielu r\u00f3\u017cno\u00adrod\u00adnych wy\u017cszych form \u017cycia. Wszyst\u00adkie wielo\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowe formy \u017cycia na Ziemi<\/strong> uzale\u017c\u00adnione s\u0105 od tlenu jako czyn\u00adnika utle\u00adnia\u00adj\u0105\u00adcego (Jedy\u00adnym wyj\u0105t\u00adkiem jest mniej ni\u017c jedno\u00admi\u00adli\u00adme\u00adtrowy orga\u00adnizm z grupy Lori\u00adci\u00adfera, kt\u00f3ry zosta\u0142 odkryty zale\u00add\u00adwie kilka lat temu w osadzie dennym Morza \u015ar\u00f3d\u00adziem\u00adnego)<\/span>. Prak\u00adtycz\u00adnie wszyst\u00adkie orga\u00adni\u00adzmy, kt\u00f3re s\u0105 trwale zdolne do \u017cycia bez tlenu, s\u0105 jedno\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowe, Wi\u0119k\u00adszo\u015b\u0107 z nich to bakte\u00adrie i arche\u00adony, tylko kilka z nich to jedno\u00adko\u00adm\u00f3r\u00adkowce euka\u00adrio\u00adtyczne, maj\u0105ce r\u00f3wnie\u017c j\u0105dro kom\u00f3r\u00adkowe<\/a>. [MM<\/span>]<\/p>\n<\/details>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Kom\u00f3rki rozwi\u00adjaj\u0105 zdol\u00adno\u015b\u0107 coraz wydaj\u00adniej\u00adniej\u00adszego wytwa\u00adrza\u00adnia ener\u00adgii ze \u015bwia\u00adt\u0142a s\u0142onecz\u00adnego. Powsta\u00adj\u0105cy tlen przez miliony lat prowa\u00addzi jedy\u00adnie do tworze\u00adnia nieroz\u00adpusz\u00adczal\u00adnych w wodzie soli metali w oceanach. Powstaj\u0105 pot\u0119\u017cne warstwy rudy odkryw\u00adko\u00adwej, kt\u00f3re nadal eksploatujemy.<\/p>\n \u2026mehr dazu<\/i><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3827,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"no","_lmt_disable":"no","wp_typography_post_enhancements_disabled":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-11","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wegpunkte"],"translation":{"provider":"WPGlobus","version":"3.0.2","language":"pl","enabled_languages":["de","fr","gb","pl"],"languages":{"de":{"title":true,"content":true,"excerpt":true},"fr":{"title":true,"content":true,"excerpt":true},"gb":{"title":true,"content":true,"excerpt":true},"pl":{"title":true,"content":true,"excerpt":true}}},"modified_by":"Administrator","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4820,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11\/revisions\/4820"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3827"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/evolutionsweg.de\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}](\"https:\/\/tools.wmflabs.org\/geohack\/geohack.php?pagename=File:Black-band_ironstone_(aka).jpg¶ms=51.043011_N_13.757408_E_&language=de\"){kind=link}