2.4.3. Kiseonik

Iako su se naša shvatanja o sledu događaja u evoluciji primitivnih oblika života veoma promenila u poslednjih 50 godina, danas se uglavnom svi naučnici slažu da su prvi živi organizmi verovatno veoma ličili na današnje fermentativne bakterije. One su živele u odsustvu molekularnog kiseonika, na račun abiotički sintetizovanih organskih jedinjenja, kao anaerobni heterotrofi.

Kada je anaerobni život postao stabilniji, pojavile su se anaerobne fotosintetske bakterije. Ovi mikroorganizmi posedovali su supstancu za iskorištavanje svetlosti i pretvaranje energije, hlorofil, koja im je omogućila da korišćenjem svetlosne energije formiraju organske materije iz ugljen-dioksida.

Kada su jednom zauzeli svoja mesta na planeti, ovi su organizmi mogli da očuvaju pa čak i poboljšaju snabdevanje organskim ugljenikom, koji je bio potreban za održanje i dalji razvitak heterotrofnih oblika života. Napredna evolucija fotosintetske mašinerije vodila je do nastanka prototipa cijanobakterija, koje su mogle da zamene vodu za vodonik  ili vodonik-sulfid, kao donatora elektrona za asimilativnu redukciju ugljen-dioksida. Oksidacija vode rezultovala je oslobađanjem molekularnog kiseonika u atmosferu.

Pojava slobodnog molekularnog kiseonika predstavljala je određenu opasnost za već postojeći heterotrofni život. Ovo jedinjenje, koje je bilo novo za tadašnju životnu sredinu, bilo je veoma «agresivno», posebno prilikom hemijskih reakcija sa nekim biološkim nosiocima elektrona. Produkti ovakvih reakcija bili su vodonik-peroksid ili superoksid.

Tadašnji organizmi imali su dve strategije za odbranu od ovih, po život pretećih uslova: ili su se povlačili ka habitatima gde nije bilo kiseonika ili su razvijali enzimske sisteme sposobne da unište ove reaktivne molekule. Organizmi koji su pratili drugu strategiju uspeli su da stvore odbrambeni sistem kao što je superoksid dizmutaza, katalaza iliperoksidaza.

I danas na Zemlji postoje mnogi anaerobni organizmi koji i dalje koriste ovakve usavršene sisteme odbrane od «neprijateljskih» molekula kiseonika.

U nastavku:  

2.4.4. Hemijski elementi

KISEONIK - ubica živog sveta

Zemlja "dobila" kiseonik pre 2,33 milijarde godina