Stromatolitai — pirmieji gyvybės liudininkai: kas tai ir kodėl svarbu
Atrask stromatolitų paslaptis — seniausi gyvybės liudininkai, kurių cianobakterijos formavo deguonį ir pakeitė Žemės atmosferą. Kas tai ir kodėl svarbu?
Stromatolitai yra specialios uolienų struktūros, susiformavusios dėl mikroorganizmų veiklos. Dažniausiai jie susidaro sekliuose jūros ar lagūnų vandenyse, kur vandenys yra saulėti ir kartais sūdresni nei atvirame vandenyne.
Kaip susidaro stromatolitai
Juos formuoja bakterijos, ypač cianobakterijos, bet prisideda ir kitos bakterijų rūšys bei vienaląsčiai dumbliai. Mikroorganizmai sudaro plonas, gleivingas sluoksnis — biofilmą, kurį sudaro išskiriamos gleivės. Šios gleivės surenka nuosėdų grūdelius ir kartu su bakterijų pagamintu kalcio karbonatu jungiasi į kasdienes arba sezonines laminuotas (sluoksniuotas) konstrukcijas. Procesai, kurių metu dalelės yra „sugautos“ (trapping), „sulipdomos“ (binding) ir kalcito išsiskyrimas (precipitation), palaipsniui suformuoja matomas stromatolitų kupolas, stalus ar kitas formas.
Mokslinė reikšmė
Tikroji stromatolitų svarba ta, kad jie yra vieni ankstyviausių fosiliniai gyvybės įrodymų Žemėje. Seniausi žinomi stromatolitai datuojami maždaug prieš 3,71–3,695 mlrd. metų ir buvo aptikti Isua viršukalnių juostoje (ISB) pietvakarių Grenlandijoje, metakarbonatinių uolienų atodangoje. ISB stromatolitai daugiau kaip 215 mln. metų lenkia ankstesnius įtikinamiausius ir plačiai pripažintus seniausius stromatolitus, rastus 3,48 mlrd. metų senumo Dresserio darinyje Pilbaros kratone Vakarų Australijoje.
Anksčiau seniausiais laikyti radiniai buvo datuojami prieš apie 3,45 mlrd. metų (tai atitinka archeo eono metu,), tačiau naujesni atradimai paremti ir genetiniais molekulinio laikrodžio tyrimais, kurie rodo, kad gyvybė atsirado jau hadeo eone.
Fotosintezė ir atmosferos pokyčiai
Cianobakterijų gebėjimas vykdyti deguonies fotosintezę yra kertinis momentas planetos istorijoje. Cianobakterijos, gyvenusios stromatolituose, nuolat vykdydamos fotosintezę, palaipsniui pradėjo didinti laisvo deguonies kiekį pirmykštėje Žemės atmosferoje. Jos buvo pirmieji žinomi organizmai, kurie gamino reikšmingą kiekį laisvo deguonies.
Maždaug po milijardo metų dėl šios fotosintezės poveikio atmosferoje įvyko didžiuliai pokyčiai: keitėsi cheminė atmosfera ir vandenynų sudėtis, o tai vadinama Didžiuoju deguonies susidarymoįvykiu, iš tikrųjų truko ilgą laiką. Dėl to daug organizmų, pritaikytų be deguonies gyvenimui, išnyko, o kiti evoliucionavo, kad naudotųsi laisvu deguonimi — tai sukūrė pagrindą šiuolaikinėms ekosistemoms.
Kur stromatolitai aptinkami šiandien ir kodėl juos reikia saugoti
Nors senovės stromatolitai yra svarbūs geologiniai ir paleobiologiniai įrašai, modernūs gyvi stromatolitai vis dar auga ribotose vietose, pavyzdžiui, sūriuose lagūnose ar vietose su mažai maišomos faunos (pvz., Hamelin Pool ir Shark Bay Vakarų Australijoje). Šios vietos suteikia sąlygas, kur žolėdžiai ir kiti organizmai netrikdo mikrobiologinių kilimėlių. Šiuolaikiniai stromatolitai padeda mokslininkams suprasti senovės mikrobiologiją, atmosferos kaitą ir to, kaip gali atsirasti gyvybė kituose planetuose.
- Stromatolitų reikšmė: ankstyviausi gyvybės įrodymai, pirmosios deguonies gamybos šaltinis, informacija apie senovės aplinkas.
- Moksliniai taikymai: paleobiologija, geochemija, astrobiologija (ieškojimas gyvybės ženklų kitose planetose).
- Apsauga: modernūs stromatolitai yra jautrūs žmogaus veiklai (turizmas, tarša, vandens režimo pokyčiai), todėl juos būtina saugoti.
Stromatolitai — tai ne tik įdomios uolienos formos: jie yra gyvas ryšys su ankstyviausia Žemės biosfera ir svarbus raktas suprasti, kaip gyvybė ir atmosfera sąveikavo per planetos istoriją.
Šiuolaikiniai stromatolitai Ryklio įlankoje, Vakarų Australijoje
Stromatolitas iš Strelley Pool cherto (SPC) (Pilbaros kratonas) - Vakarų Australija
Žemutinio proterozojaus stromatolitai iš Bolivijos, Pietų Amerika (poliruotas vertikalus uolienos pjūvis)
Susiję puslapiai
- Trombolitas
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra stromatolitai?
A: Stromatolitai - tai ypatingos uolienų struktūros, kurios paprastai susidaro sekliuose vandenyse. Juos formuoja bakterijos, pavyzdžiui, cianobakterijos, taip pat kitų rūšių bakterijos ir vienaląsčiai dumbliai. Bakterijų išskiriamos gleivės surenka nuosėdų grūdelius, kurie sulimpa su bakterijų išskiriamu kalcio karbonatu, kuris susidaro į struktūras, matomas tam tikrose jūros pakrančių įlankose.
Klausimas: Kaip cianobakterijos gamina maistą?
A: Cianobakterijos maistui gaminti naudoja vandenį, anglies dioksidą ir saulės šviesą.
K: Kokia stromatolitų reikšmė?
A: Tikroji stromatolitų reikšmė yra ta, kad jie yra ankstyviausi fosiliniai gyvybės Žemėje įrodymai. Seniausių žinomų stromatolitų amžius siekia nuo 3 710 iki 3 695 mln. metų.
K: Kur buvo rasti seniausi žinomi stromatolitai?
A: Seniausi žinomi stromatolitai buvo aptikti metakarbonatinių uolienų atodangoje Isua viršukalnių juostoje (ISB) pietvakarių Grenlandijoje.
K: Kaip ankstyvųjų cianobakterijų fotosintezė paveikė Žemės atmosferą?
A: Manoma, kad ankstyvosios cianobakterijos stromatolituose dėl nuolatinės fotosintezės didino deguonies kiekį pirmykštėje Žemės atmosferoje. Šis procesas galiausiai išnaikino daugumą organizmų, kurie negalėjo gyventi deguonies aplinkoje, ir lėmė dabartinę aplinką, kurioje dauguma organizmų naudoja deguonį ir jiems jo reikia - šis procesas vadinamas Didžiuoju deguonies susidarymo įvykiu.
K: Kada įvyko šis didysis deguonies prisotinimo įvykis?
A: Šis įvykis užtruko ilgai - maždaug milijardą metų po to, kai ankstyvosios cianobakterijos pradėjo vykdyti deguonies fotosintezę.
Ieškoti