Строматоліти, коли і як вони виникли, важливі



The строматоліти це мікробні рифи, утворені активністю ціанобактерій (або синьо-зелених водоростей), які є бактеріями, здатними до фотосинтезу. Слово «строматоліт» походить від грецького і означає «стратифікована скеля».

Строматолітні відкладення утворюються шляхом зв'язування та захоплення морських відкладень, а також за допомогою мінеральної фіксації мікробних спільнот. Живі бактерії знаходяться в поверхневому шарі строматоліту.

Натомість, основні шари - це накопичення морських відкладень, змішаних з речовинами, що виділяються бактеріями, і мінералами. Ця закономірність зростання породжує своєрідний рекорд. Ці відкладення накопичуються дуже повільно: структура 1 м може бути від 2000 до 3000 років.

Однак крихітні мікроби, що складають сучасні строматоліти, подібні до тих, які існували 3500 мільйонів років тому.

Строматоліти мають важливе значення для формування життя організмів, що виникли пізніше в еволюційний час, включаючи людей (види: Homo sapiens).

Індекс

  • 1 Коли і як вони виникли?
  • 2 Чому вони важливі?
    • 2.1 Вони є основними виробниками кисню на Землі
    • 2.2 Вони є скам'янілими свідченнями найдавніших організмів на планеті
    • 2.3 Вони є організмами, які підтримують свою еволюційну лінію
    • Участь у древніх біогеохімічних циклах
  • 3 строматолітів в Мексиці
  • 4 Строматоліти в решті світу
  • 5 Посилання

Коли і як вони виникли?

Копалини, створені цианобактеріями в строматолітах Австралії, свідчать про те, що вони виникли 3,5 млрд. Років тому. Це примітно само по собі, але ще більше, якщо взяти до уваги, що найдавніші породи, які були датовані 3800 мільйонів років.

Ці скельні структури, які є характерними для строматолітів, виникли в результаті декількох процесів, що здійснюються ціанобактеріями, серед яких фотосинтез. Фотосинтетичний механізм є життєво важливим для росту ціанобактерій.

Коли ціанобактерії ростуть, вони споживають вуглекислий газ, який присутній у навколишній воді. Це викликає ряд метаболічних реакцій, які сприяють утворенню карбонату кальцію, який осаджує і застигає, утворюючи "кам'янисті" структури.

Цей процес сприяє тому, що ціанобактерії виробляють деякі липкі речовини, які допомагають уловлювати карбонат кальцію та інші мінерали.

Ці мінерали утворюють кору над ціанобактеріями, які продовжують рости навколо і через хрусткий шар.

Повторюючи цей процес, неодноразово утворюється один шар за іншим, поки з води не вийде класична грибна форма строматоліту. Таким чином, залишки цих ціанобактерій створили найдавніші скам'янілості на Землі.

Чому вони важливі?

Строматоліти вважаються важливими з кількох причин:

Вони є основними виробниками кисню на Землі

Перед ціанобактеріями повітря мав лише 1% кисню. Потім, за 2000 мільйонів років, фотосинтетичні строматоліти перекачували кисень, що утворюється при фотосинтезі, до океанів. Вони являли собою своєрідні підводні дерева, перш ніж були земні дерева.

Коли води океанів були насиченими, кисень викидався в повітря, і коли рівень цього елементу піднявся приблизно до 20% у повітрі, життя багатьох різних організмів вдалося процвітати і розвиватися.

Вони є скам'янілими свідченнями найдавніших організмів на планеті

Механізм, за яким розвиваються строматоліти - їхня здатність залишати шари (або шари), коли вони зростають - призводить до свого роду скелястого запису.

У деяких випадках цей рекорд можна спостерігати з першого погляду, а в інших - за допомогою мікроскопа. Затвердіння і підтримка шарів протягом багатьох мільйонів років свідчить про античність перших форм життя на Землі..

Вони є організмами, які підтримують свою еволюційну лінію

Успіх у відтворенні і розвитку строматолітів дозволив цим організмам пережити мінливі умови Землі за мільярди років.

Ця ефективність в адаптивних механізмах, які дозволили їм вижити з моменту свого виникнення, близько 3500 мільйонів років тому, дає їм властивість зберігати свою еволюційну лінію з моменту її появи.

Участь у древніх біогеохімічних циклах

Оскільки мікроорганізми, які утворюють строматоліти, рециркулюють елементи в природному середовищі, вони поглинають і продукують молекули, які є частиною біогеохімічних циклів..

Цикл вуглецю дуже важливий в атмосферних процесах, а також рівнях діоксиду вуглецю (СО)2), а також утворення певних карбонатів і біомолекул. Вона також бере участь у кліматичних процесах, таких як парниковий ефект.

Атоми вуглецю постійно переробляються на планеті. Часто вуглець надходить у цикл за допомогою фіксації його в молекулах солі, таких як карбонат кальцію (CaCO)3). Це основна сполука, що осідає ціанобактеріями строматолітів.

Строматоліти в Мексиці

Строматоліти ростуть тільки в певних частинах світу. У Мексиці вони знаходяться лише в заповіднику Куатросіньягас в Коауїла і в лагуні семи кольорів в Бакаларе..

У лагуні Бакалар строматоліти є головним туристичним об'єктом і розташовані на семи кілометрах, в місті, відомому як Лос-Рапідос.

Фахівці Автономного університету Мексики представили дослідження перед органами влади, де викрито погіршення стратомолітів в Лагуні семи кольорів..

Вищезазначене є шкодою для екологічного здоров'я лагуни, оскільки строматоліти виконують роль рифів і тому що вони є основними виробниками кисню в регіоні.

У деяких районах лагуни збиток вже відбивається. Це сприяло створенню комітету серед муніципальних органів влади, де було досягнуто низку домовленостей з метою збереження цих організмів через їхню важливість як першого доказу життя на Землі..

Строматоліти в решті світу

Крім Мексики, є дуже мало місць, де можна знайти ці строматоліти, такі як бухта Шарк в Австралії, острів Андрос на Багамах і Перська затока, де знаходяться найстаріші утворення..

Строматоліти також можна побачити в Червоному морі на західному узбережжі Австралії, в озері Салгада в Ріо-де-Жанейро, в соляних квартирах на півночі Чилі і в Сан-Хуан-де-Маркона в Перу..

Список літератури

  1. Allwood, A.C., Grotzinger, J.P., Knoll, A.H., Burch, I.W., Anderson, M.S., Coleman, M.L., & Kanik, I. (2009). Контролі за розвитком і різноманітністю рано архейських строматолітів. Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки, 106(24), 9548-55.
  2. Awramik, S. (1992) Історія та значення строматолітів. У: Schidlowski M., Golubic S., Kimberley M.M., McKirdy D.M., Trudinger P.A. Рання органічна еволюція. Спрінгер, Берлін, Гейдельберг.
  3. Grotzinger, J. P., & Rothman, D.H. (1996). Абіотична модель морфогенезу строматоліту. Природа.
  4. Lepot, K., Benzerara, K., Brown, G. E., & Philippot, P. (2008). Мікробіологічний вплив на формування 2724-мільйонних строматолітів. Природа Geoscience, 1(2), 118-121.
  5. Nutman, A.P., Bennett, V.C., Friend, C.R.L., Van Kranendonk, M.J., & Chivas, A.R. (2016). Швидке виникнення життя показали відкриття мікробних структур, які тривали 3700 мільйонів років. Природа, 537(7621), 535-538.
  6. Riding, R. (2007). Термін строматоліту: по відношенню до істотного визначення. Lethaia, 32(4), 321-330.