Um componente chave do ciclo do oxigênio é o que as plantas e alguns tipos de bactérias usam
Teorias sobre como os processos de vidafuncionava na ausência de oxigênio, dependendo principalmente do hidrogênio, enxofre ou ferro como os elementos que transportam elétrons para atender às necessidades metabólicas dos organismos.
Como Vischer explica, essas teorias são contestadas;por exemplo, a fotossíntese é possível com o ferro, mas os pesquisadores não encontraram nenhuma evidência disso no registro fóssil antes do oxigênio, cerca de 2,4 bilhões de anos atrás. O hidrogênio é mencionado, mas a energia e a competição pelo hidrogênio entre diferentes micróbios mostram que isso não é viável.
O arsênico é outra possibilidade teórica, eevidências disso foram encontradas em 2008. Visscher diz que a nova evidência veio em 2014, quando ele e seus colegas encontraram evidências de fotossíntese baseada em arsênico bilhões de anos atrás. Para confirmar ainda mais sua teoria, os pesquisadores precisavam encontrar um análogo moderno para estudar a biogeoquímica e a rotação dos elementos.
O aspecto desafiador de trabalhar com o registro fóssil,especialmente os antigos, como alguns estromatólitos, é que existem poucos deles devido à circulação das rochas à medida que os continentes se movem. No entanto, o avanço veio quando a equipe descobriu um tapete microbiano ativo que existe atualmente no ambiente hostil de Laguna la Brava, no deserto do Atacama, no Chile.
Essas esteiras não foram estudadas anteriormente, mas representamé um conjunto de condições sobrenaturais semelhantes às da Terra primitiva. Os tapetes ficam em um ambiente único que os deixa em um estado permanente sem oxigênio em grandes altitudes, onde são expostos a flutuações diárias de temperatura e alta radiação UV. Eles servem como uma ferramenta poderosa e informativa para a compreensão da vida na Terra primitiva.
Os cientistas começaram a trabalhar no Chile, onde descobriramrio de sangue vermelho. Os depósitos vermelhos são compostos por bactérias fotossintéticas anoxogênicas. Essa água também contém muito arsênico. Ele contém sulfeto de hidrogênio, que é de origem vulcânica e flui muito rapidamente pelas esteiras. Não há absolutamente nenhum oxigênio aqui, explicam os cientistas.
Uma equipe de cientistas mostrou que esteiras criamdepósitos carbonáticos e uma nova geração de estromatólitos. Os materiais carbonáticos também mostraram evidências de ciclos de arsênio - ele serve como um transportador de elétrons, provando que os micróbios o metabolizam ativamente, como o oxigênio nos sistemas modernos. Visher diz que essas descobertas, junto com as evidências fósseis, fornecem uma indicação clara dos primeiros estados da Terra.
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