Un componente chiave del ciclo dell’ossigeno è ciò che utilizzano le piante e alcuni tipi di batteri
Teorie su come funziona la vitafunzionava in assenza di ossigeno, si basava principalmente su idrogeno, zolfo o ferro come elementi che trasportano gli elettroni per soddisfare le esigenze metaboliche degli organismi.
Come spiega Vischer, queste teorie sono contestate;per esempio, la fotosintesi è possibile con il ferro, ma i ricercatori non trovano alcuna prova di ciò nella documentazione fossile prima dell'ossigeno circa 2,4 miliardi di anni fa. Viene menzionato l'idrogeno, ma l'energia e la competizione per l'idrogeno tra diversi microbi dimostrano che ciò non è fattibile.
L'arsenico è un'altra possibilità teorica, eprova di ciò è stata trovata nel 2008. Visscher afferma che le nuove prove sono arrivate nel 2014, quando lui ei suoi colleghi hanno trovato prove della fotosintesi basata sull'arsenico miliardi di anni fa. Per confermare ulteriormente la loro teoria, i ricercatori dovevano trovare un analogo moderno per studiare la biogeochimica e il turnover degli elementi.
L'aspetto impegnativo del lavorare con la documentazione fossile,soprattutto quelle antiche come alcune stromatoliti, è che ce ne sono poche a causa della circolazione delle rocce mentre i continenti si muovono. Tuttavia, la svolta è arrivata quando il team ha scoperto un materassino microbico attivo che attualmente esiste nel duro ambiente della Laguna la Brava nel deserto di Atacama in Cile.
Questi tappetini non sono stati studiati in precedenza, ma rappresentanoè un insieme ultraterreno di condizioni simili a quelle della Terra primordiale. I tappetini si trovano in un ambiente unico che li lascia in uno stato permanente privo di ossigeno ad alta quota, dove sono esposti alle fluttuazioni giornaliere di temperatura e ai raggi UV elevati. Servono come uno strumento potente e informativo per comprendere la vita nella prima terra.
Gli scienziati hanno iniziato a lavorare in Cile, dove hanno scopertofiume rosso sangue. I depositi rossi sono composti da batteri fotosintetici anossogenici. Quest'acqua contiene anche molto arsenico. Contiene idrogeno solforato, che è di origine vulcanica e scorre molto rapidamente sulle stuoie. Non c'è assolutamente ossigeno qui, spiegano gli scienziati.
Un team di scienziati ha dimostrato che le stuoie creanodepositi di carbonato e una nuova generazione di stromatoliti. I materiali carbonatici hanno anche mostrato prove del ciclo dell'arsenico: funge da vettore di elettroni, dimostrando che i microbi lo metabolizzano attivamente, come l'ossigeno nei sistemi moderni. Visher afferma che questi risultati, insieme alle prove fossili, forniscono una chiara indicazione dei primi stati della Terra.
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