Een belangrijk onderdeel van de zuurstofcyclus is wat planten en sommige soorten bacteriën gebruiken
Theorieën over hoe het leven verlooptfunctioneerde in afwezigheid van zuurstof, vertrouwde voornamelijk op waterstof, zwavel of ijzer als de elementen die elektronen vervoeren om te voldoen aan de metabolische behoeften van organismen.
Zoals Vischer uitlegt, zijn deze theorieën omstreden;fotosynthese is bijvoorbeeld mogelijk met ijzer, maar onderzoekers vinden hiervan geen bewijs in het fossielenbestand vóór zuurstof ongeveer 2,4 miljard jaar geleden. Waterstof wordt genoemd, maar de energie en competitie om waterstof tussen verschillende microben laten zien dat dit niet haalbaar is.
Arseen is een andere theoretische mogelijkheid, enhet bewijs hiervan werd in 2008 gevonden. Visscher zegt dat het nieuwe bewijs kwam in 2014 toen hij en zijn collega's miljarden jaren geleden bewijs vonden van op arseen gebaseerde fotosynthese. Om hun theorie verder te bevestigen, moesten onderzoekers een moderne analoog vinden voor het bestuderen van biogeochemie en de omzetting van elementen.
Het uitdagende aspect van het werken met het fossielenarchief,vooral zulke oude als sommige stromatolieten, is dat er maar weinig zijn vanwege de circulatie van rotsen terwijl de continenten bewegen. De doorbraak kwam echter toen het team een actieve microbiële mat ontdekte die momenteel voorkomt in de barre omgeving van Laguna la Brava in de Atacama-woestijn in Chili.
Deze matten zijn niet eerder bestudeerd, maar vertegenwoordigenis een buitenaardse reeks omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die van de vroege aarde. De matten bevinden zich in een unieke omgeving waardoor ze op grote hoogte permanent zuurstofvrij blijven, waar ze worden blootgesteld aan dagelijkse temperatuurschommelingen en hoge UV-straling. Ze dienen als een krachtig en informatief hulpmiddel om het leven op de vroege aarde te begrijpen.
Wetenschappers begonnen te werken in Chili, waar ze ontdektenbloedrode rivier. De rode afzettingen zijn samengesteld uit anoxogene fotosynthetische bacteriën. Dit water bevat ook veel arseen. Het bevat waterstofsulfide, dat van vulkanische oorsprong is en zeer snel over de matten stroomt. Hier is absoluut geen zuurstof, leggen de wetenschappers uit.
Een team van wetenschappers heeft aangetoond dat matten creërencarbonaatafzettingen en een nieuwe generatie stromatolieten. Carbonaatmaterialen vertoonden ook bewijs van arseencycli - het dient als een elektronendrager, wat bewijst dat microben het actief metaboliseren, zoals zuurstof in moderne systemen. Visher zegt dat deze bevindingen, samen met het fossiele bewijs, een duidelijke indicatie geven van de vroege toestanden van de aarde.
Lees ook
In het tijdperk van ecosystemen: hoe IT-reuzen veranderen in interfaces van ons dagelijks leven
De Doomsday-gletsjer bleek gevaarlijker te zijn dan wetenschappers dachten. We vertellen het belangrijkste
GitHub heeft de term "master" vervangen door een neutraal equivalent