Ένα εκπληκτικό εύρημα: οι στρωματόλιθοι στη βαθιά θάλασσα

April 20, 2018 Ερευνητική ομάδα ανακαλύπτει απολιθώματα σε βάθος 730 μέτρων

Με ηλικία 3,5 εκατομμυρίων ετών, οι στρωματόλιθοι είναι από τα παλαιότερα απολιθώματα. Ωστόσο, κοιτάσματα ασβέστη έχουν εμφανιστεί μέχρι στιγμής μόνο σε ρηχές θάλασσες με βάθη νερού έως και δέκα μέτρα. Επειδή οι εναποθέσεις αλάτων μπορούν να αναπτυχθούν μόνο εάν εμπλέκονται μικροοργανισμοί που εξαρτώνται από το φως και φωτοσυνθετικοί. Μια νέα μελέτη από γεωεπιστήμονες δείχνει ότι χρησιμοποιώντας ανεξάρτητα από το φως, χημειοσυνθετικά μικρόβια, οι στρωματόλιθοι μπορούν επίσης να αναπτυχθούν στον πυθμένα του ωκεανού σε 731 μέτρα νερού.

Γεωεπιστήμονες της Βρέμης ανακάλυψαν σε μια αποστολή στην Αραβική Θάλασσα στα ανοικτά των ακτών του Πακιστάν μικροβιακά χαλάκια σε σχήμα θόλου σε εξάρσεις μεθανίου σε 730 μέτρα νερού. Με τη βοήθεια του βραχίονα λαβής του καταδυτικού ρομπότ "MARUM-QUEST 4000" μπόρεσαν να ανακτήσουν έναν ασβεστολιθικό θόλο ύψους περίπου 40 εκατοστών. Στο εσωτερικό, η ομάδα βρήκε λεπτές ελασματοποιημένες και τοξωτές ασβεστολιθικές δομές που αρχικά καλύπτονταν από μικροβιακά στρώματα.

Αυτά τα μικρόβια εξετάστηκαν με μεγαλύτερη ακρίβεια στο MARUM γεωχημικά. Το αποτέλεσμα: οι θαλάσσιοι μικροοργανισμοί που αποικοδομούν το μεθάνιο, τα αρχαία, εμπλέκονται στην κατασκευή των λεγόμενων στρωματολιτών. Η ελληνική προέλευση του ονόματος κρύβει ήδη τη μορφή ασβεστολιθικών λόφων: το αρχαίο ελληνικό στρώμα σημαίνει οροφή, λίθος για πέτρα. "Σε αντίθεση με τα μικροσυνθετικά μικρόβια που ζουν στη ρηχή θάλασσα, τα οποία εξάγουν ενέργεια για το μεταβολισμό τους από τις ακτίνες του ήλιου, αυτά τα μικρόβια χρησιμοποιούν ενέργεια που παράγεται στην εξόρυξη μεθανίου στον βαθύ ωκεανό. Στο σκοτάδι, κάνουν χημειοσύνθεση", λέει ο Gerhard του MARUM Bohrmann.

Τα βακτήρια που ζουν στον βυθό της θάλασσας μεταμορφώνουν το υδρόθειο που παράγεται κατά την αποσύνθεση του μεθανίου. «Καταφέραμε να αναγνωρίσουμε τις δέσμες ινών αυτών των βακτηρίων που οξειδωτικά σουλφίδια σε λεπτές τομές κάτω από το μικροσκόπιο», αναφέρει ο Dr. med. Ο Tobias Himmler από το MARUM, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης. "Το πώς παραλαμβάνονται αυτές οι δέσμες είναι εκπληκτικό. Δεδομένου ότι τα βακτήρια στην Αραβική Θάλασσα δεν έχουν σχεδόν καθόλου ελεύθερο οξυγόνο σε αυτό το βάθος, πιθανότατα χρησιμοποιούν νιτρικό άλας αντί για οξυγόνο, το οποίο προάγει την ασβεστοποίηση", προσθέτει ο καθηγητής Dr. med. Jörn Peckmann από το Πανεπιστήμιο του Αμβούργου.

Η υπόθεσή τους επιβεβαιώνει ένα γεωχημικό μοντέλο που επιβεβαιώνει την ασβεστοποίηση μέσω του μεταβολισμού των μικροβίων που βασίζεται στη χημειοσύνθεση. Από αυτό, οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι σε αντίθεση με τα προηγουμένως γνωστά φωτοσυνθετικά μικρόβια, επίσης τα μικρόβια που βασίζονται στη χημειοσύνθεση ανεξάρτητα από το φως μπορούν να δημιουργήσουν στρωματόλιθους - ακόμη και στη βαθιά θάλασσα.

Οι στρωματόλιθοι είναι τα πιο κοινά απολιθώματα σε βραχώδεις σχηματισμούς ηλικίας άνω των 541 εκατομμυρίων χρόνια. Παρόμοια με τη σημερινή Αραβική Θάλασσα, στους ωκεανούς πριν από εκείνη την εποχή, στον λεγόμενο Προκάμπριο, υπήρχε λίγο οξυγόνο στο νερό. Η ανακάλυψη στρωματολιτών με βάση τη χημειοσύνθεση στην Αραβική Θάλασσα παρέχει νέες γνώσεις για το πώς μπορεί να προήλθαν αυτά τα αρχαία απολιθώματα. "Μέχρι τώρα, ήταν γνωστοί μόνο οι στρωματόλιθοι με βάση τη φωτοσύνθεση, για παράδειγμα από τις Μπαχάμες ή τον Κόλπο του Καρχαρία στη δυτική ακτή της Αυστραλίας. Σε αντίθεση με τους στρωματόλιθους που βασίζονται στη χημειοσύνθεση, αυτοί διαφέρουν ως προς τη δομή και την εσωτερική τους δομή από πολλούς προκάμπριους στρωματόλιθους." εξηγεί ο Tobias Himmler. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές εικάζουν ότι η χημειοσύνθεση έχει συμβάλει περισσότερο από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως στην ανάπτυξη των στρωματολιτών στην περιοχή της Προκάμβριας πριν από περισσότερα από 541 εκατομμύρια χρόνια.

Περισσότερες πληροφορίες: www.marum.de.

Σύνδεσμος στη μελέτη: παμπ. geoscienceworld.org//stromatolites-below-the-photic-zone