STROMATOLITI: KDAJ IN KAKO SO NASTALI, POMEN - BIOLOGIJA - 2026

V stromatolitov so grebeni, izvedene s pomočjo mikrobne cianobakterije dejavnost (modro - zelene alge ali), ki so bakterije, ki lahko fotosinteze. Beseda stromatolit izhaja iz grščine in pomeni "stratificirana kamnina."

Depoziti stromatolita nastajajo z vezanjem in zapiranjem morskih sedimentov ter z aktivnostmi vezave mineralov mikrobnih skupnosti. Žive bakterije najdemo v površinski plasti stromatolita.

Stromatoliti

Namesto tega so osnovne plasti kopičenja morskih sedimentov, pomešanih s snovmi, ki jih izločajo bakterije, in minerali. Ta vzorec rasti ustvarja neke vrste fosilne zapise. Ta nahajališča se kopičijo zelo počasi: 1 m struktura je lahko stara od 2000 do 3000 let.

Vendar so drobni mikrobi, ki sestavljajo sodobne stromatolite, podobni tistim, ki so obstajali pred 3,5 milijarde let.

Stromatoliti so bili ključni za nastanek življenja v organizmih, ki so nastali pozneje v evolucijskem času, vključno s človekom (vrsta: Homo sapiens).

Kdaj in kako so nastali?

Fosilni zapis, ki so ga ustvarili cianobakterije v avstralskih stromatolitih, nakazuje, da so nastali pred 3,5 milijarde let. To je že samo po sebi izjemno, še bolj pa, če upoštevate, da so najstarejše kamnine, ki so bile datirane, stare 3,8 milijarde let.

Te skalne strukture, ki so tako značilne za stromatolite, so nastale z več postopki, ki jih izvajajo cianobakterije, vključno s fotosintezo. Fotosintetski mehanizem je ključnega pomena za rast cianobakterij.

Ko cianobakterije rastejo, porabijo ogljikov dioksid, ki je prisoten v okoliški vodi. To povzroči vrsto presnovnih reakcij, ki spodbujajo nastanek kalcijevega karbonata, ki se obori in strdi, s čimer nastanejo "kamnite" strukture.

Ta proces je naklonjen, ker cianobakterije proizvajajo nekatere lepljive snovi, ki pomagajo pri zajemu kalcijevega karbonata in drugih mineralov.

Ti minerali se skorjijo nad cianobakterijami, ki še naprej rastejo okoli in skozi hrustljavo prevleko.

S ponavljanjem tega procesa se plast za slojem ponavlja, dokler klasična gobova oblika stromatolita ne izide iz vode. Tako so ostanki teh cianobakterij ustvarili najstarejše fosile na Zemlji.

Ker so pomembne?

Stromatoliti veljajo za pomembne iz več razlogov:

So glavni proizvajalci kisika na Zemlji

Pred cianobakterijami je imel zrak le 1% kisika. Nato so fotosinteze stromatoliti dve milijardi let črpale kisik, proizveden s fotosintezo, v oceane. Bila so nekakšna podvodna drevesa, še preden so obstajala kopenska drevesa.

Ko so bile vode oceanov nasičene, se je v zrak sprostil kisik in ko so se ravni tega elementa v zraku dvignile na približno 20%, je življenje številnih različnih organizmov uspelo razcveteti in se razvijati.

So fosilni dokazi o najstarejših organizmih na planetu

Mehanizem, s katerim se razvijejo stromatoliti - njihova sposobnost, da med rastjo puščajo plasti (ali sloje) - povzroči nekakšen skalnat zapis.

Ta zapis lahko v nekaterih primerih opazimo s prostim očesom, v drugih pa s pomočjo mikroskopa. Utrjevanje in vzdrževanje slojev v toliko milijonih let je dokaz, kako so se v preteklosti pojavile prve oblike življenja na Zemlji.

So organizmi, ki vzdržujejo svojo evolucijsko linijo

Uspešno razmnoževanje in razvoj stromatolitov je omogočilo, da so ti organizmi preživeli spremenljive pogoje na Zemlji že več milijard let.

Ta učinkovitost prilagajalnih mehanizmov, ki jim je omogočila preživetje od nastanka, pred približno 3,5 milijarde let, jim daje lastnost, da od svoje pojave ohranjajo svojo evolucijsko loko.

Sodelujte v starodavnih biogeokemičnih ciklih

Ker mikroorganizmi, ki sestavljajo stromatolite, reciklirajo elemente v naravnem okolju, jih absorbirajo in proizvajajo molekule, ki so del biogeokemičnih ciklov.

Ogljikov cikel je zelo pomemben pri atmosferskih procesih, pa tudi ravni ogljikovega dioksida (CO ₂ ) ter nastajanju nekaterih karbonatov in biomolekul. Sodeluje tudi v podnebnih procesih, kot je učinek tople grede.

Ogljikovi atomi se nenehno reciklirajo na planetu. Ogljik pogosto vstopi v cikel tako, da se veže na molekule soli, kot je kalcijev karbonat (CaCO ₃ ). To je glavna spojina, ki iz stromatolitov obori cianobakterije.

Stromatoliti v Mehiki

Stromatoliti rastejo le na določenih krajih na svetu. V Mehiki jih najdemo le v rezervatu Cuatrociénagas v Coahuili in v laguni sedmih barv v Bacalarju.

V laguni Bacalar so stromatoliti glavna turistična atrakcija in se razprostirajo na sedmih kilometrih, v mestu, znanem kot Los Rápidos.

Strokovnjaki z avtonomne univerze v Mehiki so organom predstavili študijo, ki je razkrila poslabšanje stromatolitov v Laguna de los Siete Colores.

To predstavlja škodo za okoljsko zdravje lagune, ker stromatoliti igrajo vlogo grebenov in ker so glavni proizvajalci kisika v regiji.

Na nekaterih območjih lagune se škoda že odraža. To je spodbudilo ustanovitev odbora med vpletenimi občinskimi vladami, na katerem je bilo doseženih več dogovorov za ohranitev teh organizmov zaradi njihovega velikega pomena kot prvega dokaza življenja na Zemlji.

Stromatoliti v ostalem svetu

Razen Mehike je zelo malo krajev, kjer najdemo te stromatolite, na primer zaliv morskega psa v Avstraliji, otok Andros na Bahamih in v Perzijskem zalivu, kjer najdemo najstarejše formacije.

Stromatolite lahko opazimo tudi v Rdečem morju na zahodni obali Avstralije, v jezeru Salgada v Riu de Janeiru, v solnih stanovanjih na severu Čila in v San Juan de Marcona v Peruju.

Reference

1. Allwood, AC, Grotzinger, JP, Knoll, AH, Burch, IW, Anderson, MS, Coleman, ML, & Kanik, I. (2009). Nadzor nad razvojem in raznolikostjo zgodnjih arhejskih stromatolitov. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike, 106 (24), 9548–55.
2. Awramik, S. (1992) Zgodovina in pomen stromatolitov. V: Schidlowski M., Golubic S., Kimberley MM, McKirdy DM, Trudinger PA (eds) Zgodnja organska evolucija. Springer, Berlin, Heidelberg.
3. Grotzinger, JP, in Rothman, DH (1996). Abiotični model za morfogenezo stromatolita. Narava.
4. Lepot, K., Benzerara, K., Brown, GE in Philippot, P. (2008). Mikrobno je vplival na nastanek 2724 milijonov let starih stromatolitov. Nature Geoscience, 1 (2), 118–121.
5. Nutman, AP, Bennett, VC, Friend, CRL, Van Kranendonk, MJ, & Chivas, AR (2016). Hiter nastanek življenja se kaže z odkritjem mikrobioloških struktur, starih 3700 milijonov let. Narava, 537 (7621), 535–538.
6. Riding, R. (2007). Izraz stromatolit: k bistveni definiciji. Lethaia, 32 (4), 321–330.