I många studier har
undersökts tecken på tidigt liv som bevarats i bergarter. Men den här
studien väver samman dessa data med genomiska studier av moderna organismer och
nya genombrott om den utvecklande kemin i de tidiga haven, atmosfären och
kontinenterna.
Studien beskriver hur
jordens tidigaste livsformer – mikrober som O2-producerande bakterier och
metanproducerande arkéer – formade och formades ur förändringar i haven,
kontinenterna och atmosfären.
"Det centrala
budskapet är att du inte kan se någon del av dokumentationen isolerat", beskriver
Timothy Lyons, en UCR(University of California, Riverside) -framstående
professor i biogeokemi och medförfattare till studien. Studien samlade experter
inom biologi, geologi, geokemi och genomik och beskriver resan för jordens
tidiga livsformer från deras första framträdande till deras uppgång till
ekologiskt framträdande. I takt med att mikroberna ökade i antal började de
påverka sin omvärld, bland annat genom att börja producera syre via
fotosyntesen.
Resultaten inom varje
område "överensstämmer ofta på anmärkningsvärda sätt", enligt Christopher
Tino, UCR-doktorand under forskningstiden och huvudförfattare till studien som
numera är postdoktor vid University of Calgary.
Specifikt visas i
studien hur mikrobiellt liv konsumerade, omvandlade och spridde viktiga
näringsämnen som innehåller kväve, järn, mangan, svavel och metan över hela
jorden. Dessa biologiska händelser utvecklades och jordens yta förändrades
dramatiskt tillsammans med och ibland på grund av nytt liv.
Kontinenter växte fram,
solen blev ljusare och världen blev rik på syre Eftersom utvecklingen av nya
biologiska vägar påverkade dessa grundämnescykler uppkom nya tidiga livsformer vilka
påverkade och reagerade på miljön och utvecklade ekologiska fotavtryck i global
skala.
Stenar som är miljarder
år gamla saknar ofta de synliga fossiler som behövs för att berätta hela
historien. Den här studien inkorporerade kemin hos dessa stenar och genomet hos
levande släktingar för att bilda en heltäckande bild av forntida livsformer.
"I huvudsak
beskriver vi jordens första tid utifrån mikrober som kunde förändra den globala
miljön", beskriver Lyons, chef för Alternative Earths Astrobiology Center
in the Department of Earth and Planetary Sciences. "Du måste förstå hela
bilden för att fullt ut förstå vilka, vad, när och var mikrober utvecklades från
att bara existera till att få en betydande effekt på miljön."
Många forskare har
antagit att när en livsform väl dök upp på jorden blev den snabbt produktiv.
Bara genom att sammanföra årtionden av forskning över discipliner, som Lyons,
Tino och deras kollegor gjorde i denna artikel, kan forskare se skillnaden
mellan blotta närvaron kontra dominansen av vissa mikrober. Ofta tog det
hundratals miljoner år att utvecklas från en första existens till en framträdande
plats.
"Mikrober som till
en början hankade sig fram i trånga nischer i miljön skulle över tid bli stora
populationer", beskriver Lyons.
Men studien besvarar
likväl föga överraskande inte den eviga frågan. Var vi kommer från?
Studien kan även vara
till hjälp i sökandet efter liv på andra planeter. – Om vi någonsin ska hitta
bevis för liv bortom jorden kommer det med stor sannolikhet att baseras på
processer och produkter från mikroorganismer, som metan och O2",beskriver
Tino.
"Vi motiveras av
att tjäna NASA i deras uppdrag", noterade Lyons, "särskilt för att
hjälpa till med att förstå hur exoplaneter kan upprätthålla liv."
Studien som nyligen publicerades i tidskriften Nature Reviews Microbiology. Utöver Lyons och Tino deltog i detta arbete Gregory P. Fournier, Massachusetts Institute of Technology; Rika E. Anderson, University of Washington och Carleton College; William D. Leavitt, Dartmouth College; Kurt O. Konhauser, University of Alberta; och Eva E. Stüeken, University of Washington och University of St. Andrews.
Bild vikipedia. Stenar längs Saldasjöns strandlinje i Turkiet har med tiden
bildats av mikrober som fångar mineraler i vattnet. Dessa mikrobialiter (Mikrobialit är en bentisk sedimentär avlagring gjord av karbonatlera (partikeldiameter < 5 μm) som bildas med förmedling av mikrober. ) var en
gång i tiden en viktig del av livet på jorden. (NASA/JPL-Caltech)
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar