ממצא מפתיע: סטרומטוליטים בים העמוק

April 20, 2018 צוות מחקר מגלה מאובנים בעומק של 730 מטר

עם גיל של 3.5 מיליון שנים, הסטרומטוליטים הם בין המאובנים העתיקים ביותר. עם זאת, מרבצי סיד התרחשו עד כה רק בים רדוד עם עומק מים של עד עשרה מטרים. מכיוון שמרבצי האבנית יכולים לגדול רק אם מעורבים מיקרואורגניזמים תלויי אור ופוטוסינתטיים. מחקר חדש של מדעני גיאוגרפיה מראה כי באמצעות חיידקים כימוסינתטיים בלתי תלויים באור, סטרומטוליטים יכולים לצמוח גם על קרקעית האוקיינוס ​​ב-731 מטרים של מים.

מדעני גיאוגרפיה ברמן שהתגלו במשלחת בים הערבי מול חופי פקיסטן מחצלות מיקרוביאליות בצורת כיפה במחשופי מתאן ב-730 מטרים של מים. בעזרת זרוע האחיזה של רובוט הצלילה "MARUM-QUEST 4000" הם הצליחו לשחזר כיפה גירנית בגובה של כ-40 סנטימטרים. בפנים, הצוות מצא מבני גיר מקושתים דק למינציה מכוסים במקור על ידי מחצלות מיקרוביאליות.

חיידקים אלו נבדקו בצורה מדויקת יותר ב- MARUM מבחינה גיאוכימית. התוצאה: מיקרואורגניזמים ימיים משפילי מתאן, הארכיאה, מעורבים בבניית מה שנקרא סטרומטוליטים. המקור היווני של השם כבר מסתיר את צורתן של גבעות אבן גיר: הסטרומה היוונית העתיקה מייצגת תקרה, ליתוס עבור אבן. "בניגוד למיקרובים המיקרו-סינתטיים שחיים בים הרדוד, שמפיקים אנרגיה לחילוף החומרים שלהם מקרני השמש, החיידקים הללו משתמשים באנרגיה שנוצרת בהפקת מתאן בים העמוק. בחושך הם מפעילים כימוסינתזה", אומר גרהרד מ-MARUM. בוהרמן.

חיידקים החיים על קרקעית הים הופכים את המימן הגופרתי שנוצר במהלך פירוק מתאן. "הצלחנו לזהות את צרורות הסיבים של החיידקים המחמצנים גופרתיים אלה בחתכים דקים מתחת למיקרוסקופ", מדווח ד"ר מד. טוביאס הימלר מ- MARUM, מחבר המחקר הראשון. "אופן קבלת הצרורות הללו הוא יוצא דופן. מכיוון שלחיידקים בים הערבי אין כמעט חמצן חופשי בעומק הזה, הם כנראה משתמשים בחנקה במקום בחמצן, מה שמקדם הסתיידות", מוסיף פרופ' ד"ר מד. Jörn Peckmann מאוניברסיטת המבורג.

ההנחה שלהם מאששת מודל גיאוכימי שמאשר הסתיידות באמצעות מטבוליזם מבוסס כימוסינתזה של חיידקים. מכאן, החוקרים מסיקים שבניגוד למיקרובים הפוטוסינתטיים הידועים בעבר, גם חיידקים המבוססים על כימוסינתזה בלתי תלויים באור יכולים לבנות סטרומטוליטים - אפילו בים העמוק.

סטרומטוליטים הם המאובנים הנפוצים ביותר בתצורות סלע עתיקות מ-541 מיליון שנים. בדומה לים הערבי של היום, באוקיינוסים לפני אותה תקופה, במה שנקרא פרקמבריום, היה מעט חמצן במים. הגילוי של סטרומטוליטים המבוססים על כימוסינתזה בים הערבי מספק תובנות חדשות כיצד ייתכן שמקורם של המאובנים העתיקים הללו. "עד כה היו מוכרים רק סטרומטוליטים מבוססי פוטוסינתזה, למשל מאיי הבהאמה או מפרץ הכריש בחוף המערבי של אוסטרליה. בניגוד לסטרומטוליטים המבוססים על כימוסינתזה, אלו נבדלים במבנה ובמבנה הפנימי שלהם מסטרומטוליטים פרקמבריים רבים". מסביר טוביאס הימלר. לפיכך, החוקרים משערים שכמוסינתזה תרמה יותר ממה שחשבו בעבר לצמיחת הסטרומטוליטים באזור הקדם-קמבריון לפני יותר מ-541 מיליון שנים.

מידע נוסף: www.marum.de.

קישור למחקר: פאבים. geoscienceworld.org//stromatolites-below-the-photic-zone