© The investigated dome-shaped limestone deposit at 734 meters water depth; photo taken by the diving robot "MARUM-QUEST"
(c) MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
© The microbial mats bulge at the gas outlets. They are involved in the construction of the dome-like stromatolites
(c) MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen
Zaskakujące odkrycie: stromatolity w głębinach morskich
April 20, 2018
Zespół badawczy odkrywa skamieniałości na głębokości 730 metrówStromatolity, których wiek wynosi 3,5 miliona lat, są jednymi z najstarszych skamieniałości. Jednak osady wapienne występowały do tej pory tylko w płytkich morzach o głębokości wody do dziesięciu metrów. Ponieważ osady wapienne mogą rosnąć tylko wtedy, gdy zaangażowane są zależne od światła i fotosyntetyzujące mikroorganizmy. Nowe badanie przeprowadzone przez geologów pokazuje, że przy użyciu niezależnych od światła, chemosyntetycznych mikroorganizmów, stromatolity mogą również rosnąć na dnie oceanu na 731 metrach wody.
Badacze z Bremy odkryli podczas ekspedycji na Morzu Arabskim u wybrzeży Pakistanu maty mikrobiologiczne w kształcie kopuły na wychodniach metanu na 730 metrach wody. Z pomocą ramienia chwytaka robota nurkowego "MARUM-QUEST 4000" udało im się wydobyć wapienną kopułę o wysokości około 40 centymetrów. Wewnątrz zespół znalazł drobno laminowane i łukowate struktury wapienne pierwotnie pokryte matami mikrobiologicznymi.
Mikroby te zostały dokładniej zbadane w MARUM geochemicznie. Wynik: mikroorganizmy morskie rozkładające metan, archaea, są zaangażowane w budowę tak zwanych stromatolitów. Greckie pochodzenie nazwy już ukrywa formę wapiennych wzgórz: starożytna grecka stroma oznacza sufit, lithos - kamień. "W przeciwieństwie do mikrosyntetycznych drobnoustrojów żyjących w płytkim morzu, które pozyskują energię dla swojego metabolizmu z promieni słonecznych, drobnoustroje te wykorzystują energię generowaną podczas wydobywania metanu w głębokim oceanie. W ciemności przeprowadzają chemosyntezę" - mówi Gerhard Bohrmann z MARUM.
Bakterie żyjące na dnie morskim przekształcają siarkowodór wytwarzany podczas rozkładu metanu. "Byliśmy w stanie zidentyfikować wiązki włókien tych bakterii utleniających siarczki w cienkich przekrojach pod mikroskopem", informuje dr med. Tobias Himmler z MARUM, pierwszy autor badania. "Sposób, w jaki te wiązki są odbierane, jest niezwykły. Ponieważ bakterie w Morzu Arabskim nie mają prawie żadnego wolnego tlenu na tej głębokości, prawdopodobnie używają azotanów zamiast tlenu, co sprzyja zwapnieniu" - dodaje prof. dr hab. med. Jörn Peckmann z Uniwersytetu w Hamburgu.
Ich założenie potwierdza model geochemiczny, który potwierdza zwapnienie poprzez metabolizm drobnoustrojów oparty na chemosyntezie. Na tej podstawie naukowcy doszli do wniosku, że w przeciwieństwie do wcześniej znanych mikrobów fotosyntetyzujących, również niezależne od światła mikroby oparte na chemosyntezie mogą budować stromatolity - nawet w głębinach morskich.
Stromatolity są najczęstszymi skamieniałościami w formacjach skalnych starszych niż 541 milionów lat. Podobnie jak w dzisiejszym Morzu Arabskim, w oceanach przed tym okresem, w tak zwanym prekambrze, w wodzie było niewiele tlenu. Odkrycie stromatolitów opartych na chemosyntezie w Morzu Arabskim zapewnia nowy wgląd w to, jak mogły powstać te starożytne skamieniałości. "Do tej pory znane były tylko stromatolity oparte na fotosyntezie, na przykład z Bahamów lub Shark Bay na zachodnim wybrzeżu Australii. W przeciwieństwie do stromatolitów opartych na chemosyntezie, różnią się one budową i strukturą wewnętrzną od wielu prekambryjskich stromatolitów" - wyjaśnia Tobias Himmler. Naukowcy spekulują zatem, że chemosynteza przyczyniła się w większym stopniu niż wcześniej sądzono do wzrostu stromatolitów w regionie prekambryjskim ponad 541 milionów lat temu.
Więcej informacji: www.marum.de.
Link do badania: pubs.geoscienceworld.org//stromatolites-below-the-photic-zone.