STROMATOLITY: KIEDY I JAK POWSTAŁY, ZNACZENIE - BIOLOGIA - 2026

W Stromatolity są utworzone przez raf mikrobiologiczny aktywność cyjanobakterii (niebiesko - zielona lub glony), które są bakterie zdolne do fotosyntezy. Słowo stromatolit pochodzi z języka greckiego i oznacza „warstwową skałę”.

Osady stromatolitu powstają w wyniku wiązania i uwięzienia osadów morskich, a także wiązania minerałów przez zbiorowiska mikroorganizmów. Żywe bakterie znajdują się w powierzchniowej warstwie stromatolitu.

Stromatolity

Zamiast tego leżące poniżej warstwy to nagromadzenie osadów morskich zmieszanych z substancjami wydzielanymi przez bakterie i minerałami. Ten wzorzec wzrostu tworzy rodzaj zapisu kopalnego. Złoża te odkładają się bardzo wolno: struktura 1 m może mieć od 2000 do 3000 lat.

Jednak małe mikroby tworzące współczesne stromatolity są podobne do tych, które istniały 3,5 miliarda lat temu.

Stromatolity były niezbędne do powstawania życia w organizmach, które pojawiły się później w ewolucji, w tym w ludziach (gatunek: Homo sapiens).

Kiedy i jak powstały?

Zapis kopalny, stworzony przez cyjanobakterie w australijskich stromatolitach, sugeruje, że powstały one 3,5 miliarda lat temu. Jest to niezwykłe samo w sobie, ale nawet bardziej, jeśli weźmie się pod uwagę, że najstarsze datowane skały mają 3,8 miliarda lat.

Te skaliste struktury, tak charakterystyczne dla stromatolitów, powstały w wyniku różnych procesów przeprowadzanych przez cyjanobakterie, w tym fotosyntezy. Mechanizm fotosyntezy jest niezbędny dla wzrostu sinic.

W miarę wzrostu cyjanobakterie pochłaniają dwutlenek węgla obecny w otaczającej wodzie. Powoduje to szereg reakcji metabolicznych, które sprzyjają tworzeniu się węglanu wapnia, który wytrąca się i krzepnie, tworząc w ten sposób struktury „skaliste”.

Ten proces jest preferowany, ponieważ cyjanobakterie wytwarzają lepkie substancje, które pomagają wychwytywać węglan wapnia i inne minerały.

Te minerały pokrywają cyjanobakterie, które nadal rosną wokół i poprzez chrupiącą powłokę.

Powtarzając ten proces w kółko, tworzy się warstwa po warstwie, aż klasyczny grzybowy kształt stromatolitu wyjdzie z wody. W ten sposób pozostałości tych cyjanobakterii stworzyły najstarsze skamieniałości na Ziemi.

Ponieważ są ważne?

Stromatolity są uważane za ważne z kilku powodów:

Są głównymi producentami tlenu na Ziemi

Przed pojawieniem się cyjanobakterii powietrze zawierało tylko 1% tlenu. Następnie przez 2 miliardy lat fotosyntetyzujące stromatolity wpompowywały do ​​oceanów tlen wyprodukowany w procesie fotosyntezy. Były rodzajem podwodnych drzew, zanim istniały drzewa lądowe.

Kiedy wody oceanów zostały nasycone, do powietrza został uwolniony tlen, a gdy poziom tego pierwiastka w powietrzu wzrósł do około 20%, życie wielu różnorodnych organizmów mogło rozkwitnąć i ewoluować.

Są skamieniałościami najstarszych organizmów na naszej planecie

Mechanizm, dzięki któremu stromatolity rozwijają się - ich zdolność do opuszczania warstw (lub warstw) w miarę ich wzrostu - skutkuje czymś w rodzaju kamiennego rekordu.

W niektórych przypadkach zapis ten można obserwować gołym okiem, w innych za pomocą mikroskopu. Zestalenie się i utrzymanie warstw przez tak wiele milionów lat świadczy o starożytności pierwszych form życia na Ziemi.

To organizmy, które utrzymują swoją linię ewolucyjną

Pomyślna reprodukcja i rozwój stromatolitów pozwoliło tym organizmom przetrwać miliardy lat w zmieniających się warunkach na Ziemi.

Ta efektywność mechanizmów adaptacyjnych, która pozwoliła im przetrwać od chwili ich powstania, około 3,5 miliarda lat temu, daje im właściwość utrzymywania ich ewolucyjnej linii od momentu ich pojawienia się.

Weź udział w starożytnych cyklach biogeochemicznych

Ponieważ mikroorganizmy tworzące stromatolity przetwarzają pierwiastki w środowisku naturalnym, pochłaniają i wytwarzają cząsteczki, które są częścią cykli biogeochemicznych.

Obieg węgla jest bardzo ważny w procesach atmosferycznych, a także w poziomie dwutlenku węgla (CO ₂ ) oraz tworzeniu się niektórych węglanów i biocząsteczek. Bierze również udział w procesach klimatycznych, takich jak efekt cieplarniany.

Atomy węgla są stale poddawane recyklingowi na naszej planecie. Węgiel często wchodzi do cyklu, wiążąc go z cząsteczkami soli, takimi jak węglan wapnia (CaCO ₃ ). Jest to główny związek, który cyjanobakterie wytrącają się ze stromatolitów.

Stromatolity w Meksyku

Stromatolity rosną tylko w określonych miejscach na świecie. W Meksyku występują tylko w rezerwacie Cuatrociénagas w Coahuila oraz w lagunie siedmiu kolorów w Bacalar.

W lagunie Bacalar stromatolity są główną atrakcją turystyczną i są rozmieszczone na przestrzeni siedmiu kilometrów w mieście znanym jako Los Rápidos.

Specjaliści z Autonomous University of Mexico przedstawili władzom badanie, w którym ujawniono pogorszenie się stromatolitów w Laguna de los Siete Colores.

Stanowi to szkodę dla zdrowia środowiskowego laguny, ponieważ stromatolity pełnią rolę raf i są głównymi producentami tlenu w regionie.

W niektórych obszarach laguny szkody są już odzwierciedlone. Sprzyjało to powołaniu komitetu wśród zaangażowanych samorządów miejskich, w którym osiągnięto szereg porozumień w celu zachowania tych organizmów ze względu na ich wielkie znaczenie jako pierwszego dowodu życia na Ziemi.

Stromatolity w pozostałej części świata

Poza Meksykiem jest bardzo niewiele miejsc, w których można znaleźć te stromatolity, takich jak Zatoka Rekinów w Australii, Wyspa Andros na Bahamach i Zatoka Perska, gdzie znajdują się najstarsze formacje.

Stromatolity można również zobaczyć w Morzu Czerwonym na zachodnim wybrzeżu Australii, w jeziorze Salgada w Rio de Janeiro, w solnych równinach w północnym Chile oraz w San Juan de Marcona w Peru.

Bibliografia

1. Allwood, AC, Grotzinger, JP, Knoll, AH, Burch, IW, Anderson, MS, Coleman, ML i Kanik, I. (2009). Kontrola rozwoju i różnorodności wczesnych stromatolitów Archean. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106 (24), 9548–55.
2. Awramik, S. (1992) Historia i znaczenie stromatolitów. W: Schidlowski M., Golubic S., Kimberley MM, McKirdy DM, Trudinger PA (red.) Early Organic Evolution. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Grotzinger, JP i Rothman, DH (1996). Abiotyczny model morfogenezy stromatolitu. Natura.
4. Lepot, K., Benzerara, K., Brown, GE i Philippot, P. (2008). Powstanie pod wpływem drobnoustrojów stromatolitów sprzed 2724 milionów lat. Nature Geoscience, 1 (2), 118-121.
5. Nutman, AP, Bennett, VC, Friend, CRL, Van Kranendonk, MJ i Chivas, AR (2016). Gwałtowne pojawienie się życia pokazane przez odkrycie struktur drobnoustrojów sprzed 3700 milionów lat. Naturę, 537 (7621), 535-538.
6. Jazda, R. (2007). Termin stromatolit: w kierunku podstawowej definicji. Lethaia, 32 (4), 321–330.