The age of Rubisco: the evolution of oxygenic photosynthesis
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The evolutionary history of oxygenesis is controversial. Form I of ribulose 1,5‐bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) in oxygen‐tolerant organisms both enables them to carry out oxygenic extraction of carbon from air and enables the competitive process of photorespiration. Carbon isotopic evidence is presented from ~2.9 Ga stromatolites from Steep Rock, Ontario, Canada, ~2.9 Ga stromatolites from Mushandike, Zimbabwe, and ~2.7 Ga stromatolites in the Belingwe belt, Zimbabwe. The data imply that in all three localities the reef‐building autotrophs included organisms using Form I Rubisco. This inference, though not conclusive, is supported by other geochemical evidence that these stromatolites formed in oxic conditions. Collectively, the implication is that oxygenic photosynthesizers first appeared ~2.9 Ga ago, and were abundant 2.7–2.65 Ga ago. Rubisco specificity (its preference for CO2 over O2) and compensation constraints (the limits on carbon fixation) may explain the paradox that despite the inferred evolution of oxygenesis 2.9 Ga ago, the Late Archaean air was anoxic. The atmospheric CO2:O2 ratio, and hence greenhouse warming, may reflect Form I Rubisco's specificity for CO2 over O2. The system may be bistable under the warming Sun, with liquid oceans occurring in either anoxic (H2O with abundant CH4 plus CO2) or oxic (H2O with more abundant CO2, but little CH4) greenhouse states. Transition between the two states would involve catastrophic remaking of the biosphere. Build‐up of a very high atmospheric inventory of CO2 in the 2.3 Ga glaciation may have allowed the atmosphere to move up the CO2 compensation line to reach stability in an oxygen‐rich system. Since then, Form I Rubisco specificity and consequent compensation limits may have maintained the long‐term atmospheric disproportion between O2 and CO2, which is now close to both CO2 and O2 compensation barriers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».