Dėl baisių gyvenimo sąlygų, kurios egzistavo mūsų planetos atsiradimo metu, pirmosios gyvybės formos, kurios atsirado, tikriausiai buvo vienaląsčiai prokariotiniai organizmai, galintys išgyventi mažai deguonies turinčioje aplinkoje. The stromatolitai, pasižyminčios šiomis savybėmis, yra seniausia žinoma gyvybės forma planetoje, datuojama daugiau nei 3.500 milijardo metų iki ankstyviausios kilmės.
Šiame straipsnyje papasakosime viską, ką reikia žinoti apie stromatolitus, jų savybes ir svarbą gyvybei planetoje.
Kas yra stromatolitai?
Stromatolitai yra į uolieną panaši struktūra, todėl sukurti bendrą jų apibrėžimą nėra be ginčų. Tačiau paprastai tai suprantama Stromatolitai susidaro lėtai kaupiantis mikrobinių kilimėlių sluoksniams, kurios iš esmės yra mikroorganizmų bendruomenės, augančios viena ant kitos seklioje vandens aplinkoje. Šios struktūros vaidino pagrindinį vaidmenį ankstyvojoje Žemės istorijoje, pateikdamos ankstyvųjų gyvybės formų ir jų evoliucijos įrodymų.
Jau matėme, kad tai mineralinės struktūros, sukurtos veikiant mikrobų populiacijoms, jos žinomos dėl savo organų ir nuosėdų konformacijų. Šios struktūros auga pritvirtintos prie substrato ir gali turėti daug įvairių morfologinių ir tūrinių savybių. Suakmenėjusių stromatolitų galima rasti visais geologiniais laikais. Seniausias žinomas įrašas yra 3.500 milijardo metų iš Warrawoona, Australijos.
pagrindinės funkcijos
Stromatolitų savybės yra išskirtinės ir pastebimos. Šias natūralias struktūras sudaro mikrobinių kilimėlių sluoksniai, kuriuos mineralizavo nuosėdos. Stromatolitų dydis gali skirtis nuo mažų piliakalnių į dideles, sudėtingas kelių metrų ilgio konstrukcijas. Jie dažnai randami seklioje jūros aplinkoje ir yra svarbūs tiriant ankstyvą gyvybę Žemėje, nes tai yra vieni seniausių žinomų fosilijų.
Stromatolitų susidarymas ir plėtimasis yra glaudžiai susiję su vandens egzistavimu ir gausa. Šias geologines struktūras galima stebėti įvairiose vandens aplinkose – nuo gėlo vandens ežerų ir upių iki sūrių lagūnų ir estuarijų.
Dauguma atvejų yra susiję su aplinkybėmis, kurias sunku išgyventi, pavyzdžiui, aukšta temperatūra, didelis druskingumas ir rūgštus pH lygis. Šių subjektų augimo modelis paprastai yra sluoksniuotas ir įgauna laminarinę formą, formuojant porėtus sluoksnius, kurie eina lygiagrečiai substratui.
Šių lakštų morfologinės charakteristikos paprastai skiriasi nuo plokščių iki pusrutulio ar stulpelių formos ir gali šiek tiek skirtis iki kelių milimetrų storio. Kiekvienos stromatolitų bendruomenės gyvybės įvairovė priklauso tik nuo esamų aplinkos veiksnių, pvz., šviesos poveikis, temperatūra, druskos koncentracija ir gylis.
Pagrindiniai šios konkrečios bendruomenės nariai Paprastai tai yra heterotrofinės bakterijos ir cianobakterijos. Be diatomų, kurie yra vienaląsčiai mikroskopinio dydžio dumbliai, galima aptikti ir kitų organizmų. Šie organizmai apima žaliuosius ir raudonuosius dumblius, grybus, vėžiagyvius, jūros nuosėdas ir kt.
Susiformavimas ir kilmė
Stromatolitų susidarymas yra sudėtingas procesas. Šias unikalias struktūras sukuria nuoseklūs mikrobų kilimėlių sluoksniai, augantys seklios vandens aplinkos, pavyzdžiui, ežerų ar pakrančių regionų, paviršiuje. Kaip auga ir dauginasi mikrobų kilimėliai, sulaikantys nuosėdas ir kitas organines medžiagas, kuris laikui bėgant cementuoja. Šio proceso metu susidaro stromatolitai, o jų išskirtinė sluoksniuota struktūra gali suteikti vertingos informacijos apie Žemės evoliucijos istoriją.
Stromatolitai susidaro fiksuojant, asimiliuojant ir nusodinant karbonato daleles, daugiausia kalcio karbonatą, mikrobiniuose kilimėliuose arba bioplėvelėse. Šios bendruomenės evoliucija atsirado dėl bioplėvelės formavimosi proceso, kuris yra sudėtinga ekosistema, sudaryta iš mikroorganizmų, įterptų į klampią matricą. Kilimėlį dažniausiai kolonizuoja fotosintetinės bakterijos, ypač cianobakterijos, kurios surenka anglies dioksidą iš oro per deguonies prisotintą fotosintezę, išskirdamos deguonį ir skatinant susidaryti karbonatams, galintiems nusodinti ir formuoti stromatolitus.
Nuosėdų fiksavimo procesas yra esminis aplinkos apsaugos ir valdymo aspektas. Tai apima nuosėdų stabilizavimą ir imobilizavimą, siekiant užkirsti kelią jų erozijai ir nykimui, o tai gali padaryti didelę žalą vandens ir sausumos ekosistemoms.
Mikrobų kolonijos ir kiti mikroorganizmai turi metabolizmą, kuris skatinti įvairių mineralų nusodinimą ar mineralizaciją, kurios vėliau sulaiko nuosėdų daleles savo paviršiuje. Šio proceso metu struktūra palaipsniui auga sluoksnis po sluoksnio, o kai tam tikro sluoksnio ląstelės miršta, kalcio karbonatas iš jų sienelių nusėda apatiniame sluoksnyje ir prasideda naujas gyvybės sluoksnis. Dėl šio proceso susidaro unikali organinių uolienų rūšis, žinoma kaip stromatolitas.
Stromatolitų svarba
Stromatolitų svarbos negalima nuvertinti dėl jų unikalių savybių. Būdami vieni iš pagrindinių deguonies gamintojų Žemėje, jie atliko lemiamą vaidmenį kuriant deguonies turtingą atmosferą, kuri yra šiandien. Štai kodėl jie paprastai žinomi kaip pagrindiniai planetos deguonies tiekėjai.
Dėl savo fotosintezės galimybių ir gebėjimo sulaikyti anglies dioksidą iš atmosferos jie gali atlikti lemiamą vaidmenį švelninant klimato kaitos padarinius. Šie įrašai yra labai svarbūs tiriant įvairias įvykusias sąveikas mūsų planetoje per pastaruosius 3.500 milijardo metų. Jie naudojami kaip priemonė nustatyti sritis, kuriose buvo biologinis aktyvumas.
Šių instrumentų panaudojimas astrobiologijos srityje siekiama ištirti nežemiškus pasaulius, siekiant nustatyti galimas gyvybės formas. Jie buvo pirmieji pasaulio koralų rifų architektai ir suteikė prieglobstį bei pragyvenimą įvairiems organizmams.
Kaip matai, Stromatolitai buvo vienas iš pagrindinių organizmų, susiformavusių Žemės atsiradimo metu. Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie stromatolitus, jų savybes ir svarbą.