A Föld első mikrobái oxigén helyett arzént használtak az élet fenntartására

Az oxigénciklus kulcsfontosságú összetevője az, amit a növények és bizonyos típusú baktériumok használnak

napfény, víz és CO2, átalakítva azokatszénhidrátokat és oxigént, amelyeket aztán keringetnek, és más oxigént használó szervezetek felhasználnak. Ez az oxigén az elektronok hordozójaként szolgál, befogadja és leadja azokat az anyagcsere folyamatokban. A földi élet első 1,5 milliárd évében azonban hiányzott az oxigén, és a tudósok nem értették, hogyan működik a Föld összes rendszere – mondta a tanulmány vezető szerzője, Peter Vischer, az UCLA tenger- és földtudományi professzora.

Az élet folyamatainak elméleteioxigén hiányában működött, elsősorban hidrogénre, kénre vagy vasra támaszkodva, mint olyan elemeket, amelyek elektronokat szállítanak az organizmusok metabolikus szükségleteinek kielégítésére.

Mint Vischer elmagyarázza, ezek az elméletek vitatottak;például fotoszintézis lehetséges a vassal, de a kutatók nem találnak erre bizonyítékot a fosszilis nyilvántartásban, körülbelül 2,4 milliárd évvel ezelőtti oxigén előtt. A hidrogént említik, de a különböző mikrobák közötti energia és a hidrogénért folyó verseny azt mutatja, hogy ez nem kivitelezhető.

Az arzén egy másik elméleti lehetőség, éserre bizonyítékot találtak 2008-ban. Visscher szerint az új bizonyíték 2014-ben jött, amikor kollégáival több milliárd évvel ezelőtt találtak bizonyítékot az arzén alapú fotoszintézisre. Elméletük további megerősítéséhez a kutatóknak modern analógot kellett találniuk a biogeokémia és az elemek forgalmának tanulmányozásához.

A fosszilis nyilvántartással való munka kihívást jelentő aspektusa,különösen olyan ősiek, mint egyes sztromatolitok, hogy a kontinensek mozgása közben a kőzetek keringése miatt kevés van belőlük. Az áttörés azonban akkor következett be, amikor a csapat felfedezett egy aktív mikrobiális szőnyeget, amely jelenleg a chilei Atacama-sivatagban, Laguna la Brava zord környezetében létezik.

Ezeket a szőnyegeket korábban nem vizsgálták, de képviseliktúlvilági viszonyok, hasonlóak a korai Földéhez. A szőnyegek olyan egyedülálló környezetben vannak, amely nagy magasságban állandó oxigénmentes állapotban hagyja őket, ahol napi hőmérséklet-ingadozásnak és magas UV-sugárzásnak vannak kitéve. Hatalmas és informatív eszközként szolgálnak a korai föld életének megértéséhez.

A tudósok Chilében kezdtek dolgozni, ahol megtaláltákvérvörös folyó. A vörös lerakódások anoxogén fotoszintetikus baktériumokból állnak. Ez a víz sok arzént is tartalmaz. Hidrogén-szulfidot tartalmaz, amely vulkanikus eredetű és nagyon gyorsan átfolyik a szőnyegeken. Itt egyáltalán nincs oxigén - magyarázzák a tudósok.

Egy tudóscsoport kimutatta, hogy a szőnyegek alkotnakkarbonát-lerakódások és a sztromatolitok új generációja. A karbonátanyagok az arzén ciklusának bizonyítékát is megmutatták - ez elektronhordozóként szolgál, bizonyítva, hogy a mikrobák aktívan metabolizálják, akárcsak a modern rendszerek oxigénje. Visher szerint ezek a megállapítások, a fosszilis bizonyítékokkal együtt, egyértelműen jelzik a Föld korai állapotát.

Olvassa el

Az ökoszisztémák korszakában: hogyan alakulnak az informatikai óriások mindennapi életünk interfészeiként

A Doomsday-gleccser veszélyesebbnek bizonyult, mint azt a tudósok gondolták. Elmondjuk a fő dolgot

A GitHub a "master" kifejezést egy semleges megfelelővel váltotta fel