2 do 3 miliardów lat temu nastąpił decydujący moment w historii życia na Ziemi. Na naszej planecie pojawił się tlen. Jego poziom zaczął potem gwałtownie rosnąć. Badacze z USA, Chin i Korei Południowej, pracujący pod kierunkiem profesora Gustavo Caetano-Anollésa z Uniwersytetu Illinois odkryli teraz, jaki enzym się do tego przyczynił. Jak piszą na łamach czasopisma "Structure", decydujące znaczenie miała katalaza manganowa.
Dotychczasowe badania pokazywały, że do znacznego wzrostu poziomu tlenu w ziemskiej atmosferze doszło około 2,4 miliardów lat temu. Prawdopodobnie miało to związek z pojawieniem się organizmów, które odżywiają się metodą fotosyntezy. Tlen jest jednak toksyczny i do tej pory nie wiadomo było, dlaczego jego wydzielanie mogło tym organizmom sprzyjać.
Naukowcy postanowili poszukać śladów ewolucji życia w strukturze przestrzennej niektórych białek obecnych we współczesnych organizmach. Przeanalizowali pod tym kątem blisko tysiąc gatunków roślin i zwierząt. Doszli do wniosku, że najdawniejszym przejawem przemiany materii w obecności tlenu była synteza pirydoksalu (jednej z aktywnych form witaminy B6), do której dochodziło już około 2,9 miliarda lat temu. W tym samym czasie pojawił się też w organizmach żywych enzym, katalaza manganowa, rozkładająca nadtlenek wodoru, czyli wodę utlenioną na wodę i tlen.
Badacze sądzą, że organizmy żywe "odkryły" metodę wykorzystania katalazy manganowej, gdy próbowały poradzić sobie z nadmiarem nadtlenku wodoru w środowisku. Do jego obfitości przyczyniało się wytapianie powszechnych wtedy lodowców przez silne promieniowanie słoneczne. Zdaniem profesora Caetano-Anollésa to właśnie ten enzym mógł uruchomić proces, który w końcu doprowadził do pojawienia się w atmosferze Ziemi większych ilości tlenu. To dzięki niemu mamy teraz czym oddychać.
