En nøglekomponent i iltkredsløbet er, hvad planter og nogle typer bakterier bruger
Teorier om hvordan livsprocesserfungerede i fravær af ilt, hovedsageligt afhængig af brint, svovl eller jern som de elementer, der bærer elektroner for at imødekomme organismenes metaboliske behov.
Som Vischer forklarer, bestrides disse teorier;for eksempel er fotosyntese mulig med jern, men forskere finder ingen beviser for dette i de fossile optegnelser før ilt for ca. 2,4 milliarder år siden. Hydrogen nævnes, men energien og konkurrencen om brint mellem forskellige mikrober viser, at dette ikke er muligt.
Arsen er en anden teoretisk mulighed, ogbeviser for dette blev fundet i 2008. Visscher siger, at de nye beviser kom i 2014, da han og hans kolleger fandt beviser for arsenbaseret fotosyntese for milliarder af år siden. For yderligere at bekræfte deres teori var forskere nødt til at finde en moderne analog til at studere biogeokemi og omsætningen af elementer.
Det udfordrende aspekt ved at arbejde med de fossile optegnelser,især sådanne gamle som nogle stromatolitter er, at der er få af dem på grund af cirkulationen af klipper, når kontinenterne bevæger sig. Gennembruddet kom imidlertid, da holdet opdagede en aktiv mikrobiel måtte, der i øjeblikket findes i det barske miljø i Laguna la Brava i Chiles Atacama-ørken.
Disse måtter er ikke tidligere blevet undersøgt, men repræsentererer et andet verdsligt sæt betingelser, der ligner den tidlige jord. Måtter er i et unikt miljø, der efterlader dem i en permanent iltfri tilstand i store højder, hvor de udsættes for daglige udsving i temperatur og høj UV-stråling. De tjener som et kraftfuldt og informativt værktøj til at forstå livet i den tidlige jord.
Forskere begyndte at arbejde i Chile, hvor de opdagedeblodrød flod. De røde aflejringer er sammensat af anoxogene fotosyntetiske bakterier. Dette vand indeholder også meget arsen. Den indeholder hydrogensulfid, som er af vulkansk oprindelse og flyder meget hurtigt over måtterne. Der er absolut ingen ilt her, forklarer forskerne.
Et team af forskere har vist, at måtter skabercarbonataflejringer og en ny generation af stromatolitter. Carbonatmaterialer viste også tegn på arsencykling - det tjener som en elektronbærer, hvilket beviser, at mikrober aktivt metaboliserer det, som ilt i moderne systemer. Visher siger, at disse fund sammen med de fossile beviser giver en klar indikation af Jordens tidlige tilstande.
Læs også
I økosystemernes æra: hvordan it-giganter bliver til grænseflader i vores hverdag
Dommedagsbreen viste sig at være farligere end forskere troede. Vi fortæller det vigtigste
GitHub har erstattet udtrykket "master" med en neutral ækvivalent