סטרומטוליטים: מתי ואיך מקורם, חשיבות - ביולוגיה - 2025

הסטרומטוליטים שוניות נוצרו על ידי כחוליות פעילות חיידקית (כחול - אצות ירוקות או), אשר הם חיידקים מסוגלים פוטוסינתזה. המילה סטרומטוליט נובעת מהיוונית ומשמעותה "סלע מרובד".

משקעי סטרומטוליט נוצרים על ידי קשירה וכבוש של משקעים ימיים, וכן על ידי פעילויות מחייבות מינרלים של קהילות מיקרוביאליות. חיידקים חיים נמצאים בשכבת השטח של סטרומטוליט.

סטרומטוליטים

במקום זאת, השכבות הבסיסיות הן הצטברות משקעים ימיים המעורבים בחומרים המופרשים על ידי חיידקים, ומינרלים. דפוס גידול זה יוצר מעין תיעוד מאובנים. המשקעים הללו מתבצרים לאט לאט: מבנה של 1 מ 'יכול להיות בן 2,000 עד 3,000 שנה.

עם זאת, החיידקים הזעירים המרכיבים סטרומטוליטים מודרניים דומים לאלה שהיו קיימים לפני 3.5 מיליארד שנה.

סטרומטוליטים היו חיוניים ליצירת חיים באורגניזמים שקמו מאוחר יותר בתקופת האבולוציה, כולל בני אדם (מינים: Homo sapiens).

מתי ואיך מקורם?

תיעוד המאובנים, שנוצר על ידי ציאנו-בקטריה בסטרומטוליטים האוסטרלים, מצביע על מקורם לפני 3.5 מיליארד שנה. זה מדהים כשלעצמו, אך על אחת כמה וכמה כשחושבים שהסלעים העתיקים ביותר שתוארכו הם בני 3.8 מיליארד שנה.

מבנים סלעיים אלה המייחדים כל כך את סטרומטוליטים מקורם בתהליכים שונים שבוצעו על ידי ציאנובקטריה, כולל פוטוסינתזה. המנגנון הפוטוסינתטי חיוני לצמיחת ציאנובקטריה.

עם צמיחת החיידקים, הם צורכים את הפחמן הדו-חמצני שנמצא במים הסובבים אותו. זה גורם לסדרה של תגובות מטבוליות המקדמות את היווצרות הסידן פחמתי, המשקעים ומתמצקים, וכך נוצרים מבנים "סלעיים".

תהליך זה מועדף מכיוון שציאנו-בקטריה מייצרת כמה חומרים דביקים המסייעים ללכידת סידן פחמתי ומינרלים אחרים.

מינרלים אלה קרום מעל הציאנובקטריה, הממשיכים לצמוח סביב הציפוי הפריך.

על ידי חזרה על תהליך זה שוב ושוב נוצרת שכבה אחר שכבה, עד שצורת הפטריות הקלאסית של הסטרומטוליט יוצאת מהמים. לפיכך, שרידי הציאנובקטריה הללו יצרו את המאובנים העתיקים ביותר בכדור הארץ.

כי הם חשובים?

סטרומטוליטים נחשבים חשובים מכמה סיבות:

הם יצרני החמצן העיקריים בכדור הארץ

לפני ציאנובקטריה, באוויר היה רק ​​חמצן 1%. ואז, במשך 2 מיליארד שנה, זרמו סטרומטוליטים פוטוסינתיים את החמצן המיוצר על ידי פוטוסינתזה לאוקיינוסים. הם היו סוג של עצים תת-מימיים, לפני שקיימו עצים יבשתיים.

כאשר מי האוקיינוסים היו רוויים, שוחרר חמצן לאוויר, וכאשר רמות היסוד הזה עלו לאוויר סביב 20%, חייהם של אורגניזמים רבים ומגוונים הצליחו לפרוח ולהתפתח.

הם העדות המאובנת של האורגניזמים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ

המנגנון שבאמצעותו מתפתחים סטרומטוליטים - יכולתם להשאיר שכבות (או שכבות) עם צמיחתם - מביא לסוג של שיא סלעי.

במקרים מסוימים ניתן לראות רשומה זו בעין בלתי מזוינת, ובאחרים בעזרת מיקרוסקופ. התמצקות ושכבת השכבות לאורך מיליוני שנים כה רבות, הופכת אותם לראיה לעתיקות של צורות החיים הראשונות בכדור הארץ.

הם אורגניזמים השומרים על הקו האבולוציוני שלהם

רבייה ופיתוח מוצלח של סטרומטוליטים אפשרו לאורגניזמים אלה לשרוד את תנאי המשתנה של כדור הארץ במשך מיליארדי שנים.

יעילות זו במנגנוני ההסתגלות המאפשרים להם לשרוד מאז שמקורם, לפני כ -3.5 מיליארד שנה, נותנת להם את המאפיין לשמור על שושלתם האבולוציונית מאז הופעתם.

השתתף במחזורים ביוגאוכימיים קדומים

מכיוון שהמיקרואורגניזמים המרכיבים סטרומטוליטים ממחזרים יסודות בסביבה הטבעית, הם סופגים ומייצרים מולקולות שהן חלק ממחזורים ביוגוכימיים.

מחזור הפחמן חשוב מאוד בתהליכים אטמוספריים, כמו גם ברמות הפחמן הדו-חמצני (CO ₂ ), ויצירתם של פחמימות מסוימות וביו-מולקולות. זה משתתף גם בתהליכים אקלימיים, כמו אפקט החממה.

אטומי פחמן ממוחזרים ללא הפסקה על פני כדור הארץ. פחמן נכנס לעיתים קרובות למחזור על ידי קשירתו למולקולות מלח, כמו סידן פחמתי (CaCO ₃ ). זוהי התרכובת העיקרית שהציאנו-בקטריה מפילה מסטרומטוליטים.

סטרומטוליטים במקסיקו

סטרומטוליטים גדלים רק במקומות מסוימים בעולם. במקסיקו הם נמצאים רק בשמורת Cuatrociénagas בקוהילה ובלגונה של שבעת הצבעים בבקלאר.

בלגונה Bacalar, הסטרומטוליטים הם האטרקציה התיירותית העיקרית והם מפוזרים על פני שבעה קילומטרים, בעיירה המכונה Los Rápidos.

מומחים מהאוניברסיטה האוטונומית במקסיקו הציגו בפני הרשויות מחקר בו נחשפת ההידרדרות שסבלו הסטרומטוליטים בלגונה דה לוס סייטה קולורס.

זה מייצג פגיעה בבריאות הסביבה של הלגונה, מכיוון שהסטרומטוליטים ממלאים את תפקיד השוניות ומכיוון שהם יצרני החמצן העיקריים באזור.

באזורים מסוימים בלגונה הנזק כבר משתקף. זה קידם את הקמתה של ועדה בקרב הממשלות העירוניות המעורבות, בה הושגה שורה של הסכמים במטרה לשמר אורגניזמים אלה בגלל חשיבותם הרבה כעדות ראשונה לחיים על כדור הארץ.

סטרומטוליטים בשאר העולם

מלבד מקסיקו, ישנם מעט מאוד מקומות בהם ניתן למצוא סטרומטוליטים אלה, כמו מפרץ הכרישים באוסטרליה, האי אנדרוס באיי הבהאמה והמפרץ הפרסי, שם נמצאים התצורות העתיקות ביותר.

ניתן לראות סטרומטוליטים גם בים האדום בחוף המערבי של אוסטרליה, באגם סלגדה בריו דה ז'ניירו, בדירות המלח בצפון צ'ילה, ובסן חואן דה מרקונה בפרו.

הפניות

1. Allwood, AC, Grotzinger, JP, Knoll, AH, Burch, IW, Anderson, MS, Coleman, ML, and Kanik, I. (2009). בקרות על ההתפתחות והמגוון של סטרומטוליטים ארכאיים קדומים. הליכי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, 106 (24), 9548–55.
2. Awramik, S. (1992) ההיסטוריה והחשיבות של סטרומטוליטים. בתוך: Schidlowski M., Golubic S., Kimberley MM, McKirdy DM, Trudinger PA (עורכים) האבולוציה האורגנית המוקדמת. שפרינגר, ברלין, היידלברג.
3. גרוצינגר, ג'יי.פי, ורוטמן, ד.ה. (1996). מודל abiotic למורפוגנזה של סטרומטוליט. טֶבַע.
4. Lepot, K., Benzerara, K., Brown, GE, and Philippot, P. (2008). השפעה מיקרוביאלית על היווצרות סטרומטוליטים בני 2,724 מיליון שנה. מדעי הטבע גיאוגרפיה, 1 (2), 118-121.
5. Nutman, AP, בנט, VC, Friend, CRL, Van Kranendonk, MJ, & Chivas, AR (2016). הופעת חיים מהירה שהוצגה על ידי גילוי מבנים חיידקים בני 3,700 מיליון שנה. טבע, 537 (7621), 535-538.
6. רכיבה, ר '(2007). המונח סטרומטוליט: לקראת הגדרה חיונית. לטיה, 32 (4), 321–330.