Jump to content

Микробиалит

Микробиалиты в породах озера Салда
Появившееся образование микробиалита на озере Ван, Восточная Анатолия.
Классификация микробиалитов (перерисована и упрощена из Schmid, 1996). [1] ).
Строматолиты - слоистые микробиалиты (докембрийский окремненный строматолит, Стрелли Пул Черт, (кратон Пилбара), Западная Австралия )

Микробиалит донные осадочные отложения, состоящие из карбонатного ила (диаметр частиц <5 мкм ), образующиеся при посредничестве микробов . Составляющая карбонатного грязи представляет собой разновидность автомикрита (или аутигенного карбонатного грязи ); следовательно, он осаждается на месте, а не транспортируется и откладывается. Образующийся in situ микробиалит можно рассматривать как разновидность баундстоуна , в котором строителями рифов являются микробы, а осаждение карбоната индуцируется биотически, а не образует раковины, раковины или скелеты.

Микробиалиты также можно определить как микробные маты , обладающие способностью к литификации . [2] Бактерии могут осаждать карбонат как на мелководье, так и на глубокой воде (за исключением цианобактерий ), поэтому микробиалиты могут образовываться независимо от солнечного света. [3]

Микробиалиты являются основой многих озерных экосистем, таких как биосистема Большого Соленого озера с его миллионами перелетных птиц. [4] или, служащие в озере Альчичика питомниками аксолотля ( Ambystoma taylori ) и множества рыб.

Микробиалиты сыграли очень важную роль в формировании докембрийских и фанерозойских известняков во многих различных средах, как морских, так и нет. Лучший возраст строматолитов - от 2800 до 1000 млн лет назад, когда строматолиты были основной составляющей карбонатных платформ. [3]

Классификация

[ редактировать ]

Микробиалиты могут иметь три разные ткани: [3]

  • Строматолитовый: микробиалит слоистый, слоистый или агглютинированный с образованием строматолита .
  • Тромболитический: микробиалит со свернувшейся пелоидной тканью при наблюдении в петрографический микроскоп. Плотность пелоидов непостоянна. В масштабе ручного образца камень имеет дендритную структуру и может быть назван тромболитом .
  • Лейолитовый: микробиалит без слоев и сгустков пелоидной ткани. Он состоит только из плотного автомикрита .

Эволюция

[ редактировать ]

Микробиалиты сыграли важную роль в эволюции земной атмосферы, поскольку представляли собой родовые ниши , где возникли первые микробные процессы метаболизма, способные выделять кислород. Микробиалиты насыщали прибрежные системы, а затем и примитивную атмосферу кислородом, переводя ее из восстановленного состояния в окисленное. [5] Ископаемые микробиалиты (также называемые строматолитами) докембрия и фанерозоя являются одним из первых свидетельств коллективной жизни. Возраст самых старых микробиалитов составляет 3,5 миллиарда лет. [6] Ископаемые данные свидетельствуют о том, что организмы, производящие микробиалит, были очень распространенной формой жизни с раннего архея до позднего протерозоя, пока их сообщества не сократились из-за хищничества фораминифер и других эукариотических микроорганизмов. [7]

Образование микробиалитов

[ редактировать ]

Образование микробиалитов является сложным процессом и представляет собой непрерывный процесс осаждения и растворения , в котором сочетаются различные микробные метаболизмы и присутствует высокий индекс насыщения (SI) ионов в воде. [8]

Микробиалиты имеют два возможных механизма возникновения:

1) Минеральное осаждение: является основным процессом образования микробиалитов и может происходить вследствие неорганических осаждений или пассивного влияния микробного метаболизма. Также может возникнуть преципитация из-за насыщения микроокружения, когда внеклеточные полимерные вещества (ЭПС) быстро разлагаются, увеличивая ионное насыщение. [9]

2) Захват и связывание: когда в состав микробного сообщества входят минеральные частицы среды, прилипающие к внеклеточным полимерным веществам (ЭПС). Этот процесс очень популярен, поскольку он был описан в современных микробиалитах залива Шарк (Австралия) и Багамских островов , но было показано, что он очень необычен на протяжении 3500-миллионной геологической истории микробиалитов. [10]

Современное распространение микробиалитов

[ редактировать ]

Живые современные микробиалиты (возрастом менее 20 000 лет) редки и могут быть найдены в таких местах, как:

Микробиалиты состоят из слоев какого-либо органического компонента и какого-либо минерала. [11] Органический компонент представляет собой сложный микробный мат, в котором различные сообщества микроорганизмов взаимодействуют в соответствии с различным метаболизмом и создают микронишу, в которой сосуществуют оксигенные и аноксигенные фототрофные организмы: азотфиксаторы , восстановители серы , метанотрофы , метаногены , окислители железа и бесчисленное множество гетеротрофных организмов. разлагатели . [12] Минеральный компонент состоит из карбонатов, обычно карбонатов кальция или карбонатов магния, таких как гидромагнезит , хотя могут также присутствовать спеченные силиконы, то есть силикаты ; и включают минеральные формы серы, железа ( пирита ) или фосфора. [9] Карбонат обычно представляет собой разновидность аутогенного автомикрита, поэтому он осаждается на месте. Микробиалиты можно рассматривать как тип биогенной осадочной породы, в которой строителями рифов являются микробы и происходит осаждение карбонатов. Микроорганизмы могут осаждать карбонаты как на мелководье, так и на глубокой воде.

Микробы, продуцирующие микробиалиты

[ редактировать ]

В большом количестве исследований проанализировано разнообразие микроорганизмов, живущих на поверхности микробиалитов. [13] [14] Очень часто это разнообразие очень велико и включает бактерии, археи и эукариоты. Хотя филогенетическое разнообразие этих микробных сообществ достаточно хорошо оценено с помощью молекулярной биологии, идентичность организмов, способствующих образованию карбонатов, остается неопределенной. Интересно, что некоторые микроорганизмы, по-видимому, присутствуют в микробиалитах, образующихся в нескольких различных озерах, определяя основной микробиом. [15] [13] Микробы, осаждающие карбонат с образованием микробиалитов, в основном являются прокариотами , к которым относятся бактерии и археи . Наиболее известными бактериями, продуцирующими карбонаты, являются цианобактерии и сульфатредуцирующие бактерии . [16] Дополнительные бактерии могут играть важную роль, например, бактерии, осуществляющие аноксигенный фотосинтез. [17] является. Археи часто являются экстремофилами и поэтому живут в отдаленных средах, где другие организмы не могут жить, например, белые курильщики на дне океана.

Вместо этого эукариотические микробы производят меньше карбоната, чем прокариоты. [18]

Интерес к изучению микробиалитов

[ редактировать ]

Существует большой интерес к изучению ископаемых микробиалитов в области палеонтологии, поскольку они предоставляют актуальные данные о палеоклимате и выполняют функцию биоклиматических индикаторов. [19] Существует также интерес к их изучению в области астробиологии, поскольку они являются одной из первых форм жизни, свидетельства существования которых можно было бы ожидать найти на других планетах. [20] Изучение современных микробиалитов может предоставить актуальную информацию и служить экологическими индикаторами для управления и сохранения охраняемых природных территорий. [21] Из-за их способности образовывать минералы и осаждать обломочный материал в водных системах было предложено применение биотехнологий и биоремедиации для улавливания углекислого газа, поскольку микробиалиты могут функционировать как поглотители углерода. [22]

  1. ^ Шмид, Д.У. (1996). «Микроболиты и микроинкрусты верхней юры». Профиль . 9 :101-251.
  2. ^ Дюпра, Кристоф; Вишер, Питер Т. (сентябрь 2005 г.). «Микробная литификация в морских строматолитах и ​​гиперсоленых матах» . Тенденции в микробиологии . 13 (9): 429–438. дои : 10.1016/j.tim.2005.07.008 . ПМИД   16087339 .
  3. ^ Jump up to: а б с Эрик., Флюгель (2010). Микрофации карбонатных пород: анализ, интерпретация и применение . Муннеке, Аксель. (2-е изд.). Гейдельберг: Спрингер. ISBN  9783642037962 . OCLC   663093942 .
  4. ^ «Засуха негативно влияет на микробиалиты и экосистему Большого Соленого озера» . Геологическая служба Юты . Департамент природных ресурсов. 15 июля 2021 г. Проверено 18 июля 2021 г.
  5. ^ Лаваль, Бернар; Кэди, Шерри Л.; Поллак, Джон К.; Маккей, Кристофер П.; Берд, Джон С.; Гротцингер, Джон П.; Форд, Дерек К.; Бом, Гарри Р. (октябрь 2000 г.). «Современные пресноводные аналоги микробиалита для древних дендритных рифовых структур» . Природа . 407 (6804): 626–629. Бибкод : 2000Natur.407..626L . дои : 10.1038/35036579 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   11034210 . S2CID   4420988 .
  6. ^ Аврамик, Стэнли М. (19 ноября 1971 г.). «Разнообразие столбчатых строматолитов докембрия: отражение внешнего вида многоклеточных животных» . Наука . 174 (4011): 825–827. Бибкод : 1971Sci...174..825A . дои : 10.1126/science.174.4011.825 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   17759393 . S2CID   2302113 .
  7. ^ Бернхард, Дж. М.; Эджкомб, вице-президент; Вишер, ПТ; Макинтайр-Врессниг, А.; Вызов, RE; Буксейн, ML; Луи, Л.; Еглински, М. (28 мая 2013 г.). «Изучение влияния фораминифер на микроткани микробиалитов в Хайборн-Кей, Багамы» . Труды Национальной академии наук . 110 (24): 9830–9834. Бибкод : 2013PNAS..110.9830B . дои : 10.1073/pnas.1221721110 . ISSN   0027-8424 . ПМЦ   3683713 . ПМИД   23716649 .
  8. ^ Чагас, Андерсон AP; Уэбб, Грегори Э.; Бёрн, Роберт В.; Саутэм, Гордон (ноябрь 2016 г.). «Современные озерные микробиалиты: на пути к синтезу водной и карбонатной геохимии и минералогии» . Обзоры наук о Земле . 162 : 338–363. Бибкод : 2016ESRv..162..338C . doi : 10.1016/j.earscirev.2016.09.012 . ISSN   0012-8252 .
  9. ^ Jump up to: а б Дюпра, Кристоф; Рид, Р. Памела; Брейссан, Оливье; Дечо, Алан В.; Норман, Р. Шон; Вишер, Питер Т. (октябрь 2009 г.). «Процессы осаждения карбонатов в современных микробных матах» . Обзоры наук о Земле . 96 (3): 141–162. Бибкод : 2009ESRv...96..141D . doi : 10.1016/j.earscirev.2008.10.005 . ISSN   0012-8252 .
  10. ^ Суарес-Гонсалес, П.; Бенито, Мичиган; Кихада, IE; Мас, Р.; Кампос-Сото, С. (01 июля 2019 г.). « « Захват и связывание »: обзор факторов, контролирующих развитие ископаемых агглютинированных микробиалитов и их распространение в пространстве и времени» . Обзоры наук о Земле . 194 : 182–215. doi : 10.1016/j.earscirev.2019.05.007 . hdl : 10651/56917 . ISSN   0012-8252 .
  11. ^ Сентено, Карла М.; Лежандр, Пьер; Бельтран, Йислем; Алькантара-Эрнандес, Росио Х.; Лидстрем, Ульрика Э.; Эшби, Мэтью Н.; Фалькон, Луиза И. (2 августа 2012 г.). «Генетическое разнообразие и состав микробиалитов зависят от переменных окружающей среды» . ФЭМС Микробиология Экология . 82 (3): 724–735. дои : 10.1111/j.1574-6941.2012.01447.x . ISSN   0168-6496 . ПМИД   22775797 . S2CID   26194549 .
  12. ^ Уайт, Ричард Аллен; Чан, Эми М.; Гавелис, Грегори С.; Леандер, Брайан С.; Брэди, Эллисон Л.; Слейтер, Грегори Ф.; Лим, Дарлин СС; Саттл, Кертис А. (28 января 2016 г.). «Метагеномный анализ предполагает, что современные пресноводные микробиалиты содержат особое ядро ​​микробного сообщества» . Границы микробиологии . 6 : 1531. Бибкод : 2016FrMic...3.1531W . дои : 10.3389/fmicb.2015.01531 . ISSN   1664-302X . ПМЦ   4729913 . ПМИД   26903951 .
  13. ^ Jump up to: а б Иньесто, Мигель; Морейра, Дэвид; Ребул, Гийом; Дешам, Филипп; Бензерара, Карим; Бертолино, Паола; Сагай, Орельен; Тавера, Розалуз; Лопес-Гарсия, Очищение (январь 2021 г.). «Ядерные микробные сообщества озерных микробиалитов, отобранные по градиенту щелочности» . Экологическая микробиология . 23 (1): 51–68. дои : 10.1111/1462-2920.15252 . ISSN   1462-2912 . ПМИД   32985763 . S2CID   222161047 .
  14. ^ Курадо, Эстель; Бензерара, Карим; Морейра, Дэвид; Жерар, Эммануэль; Казмерчак, Юзеф; Тавера, Розалуз; Лопес-Гарсия, Очищение (14 декабря 2011 г.). «Структура прокариотического и эукариотического сообщества в полевых и культивируемых микробиалитах из щелочного озера Альчичика (Мексика)» . ПЛОС ОДИН . 6 (12): e28767. Бибкод : 2011PLoSO...628767C . дои : 10.1371/journal.pone.0028767 . ISSN   1932-6203 . ПМК   3237500 . ПМИД   22194908 .
  15. ^ Уайт, Ричард Аллен; Пауэр, Ян М.; Диппл, Грегори М.; Саутэм, Гордон; Саттл, Кертис А. (23 сентября 2015 г.). «Метагеномный анализ показывает, что современные микробиалиты и полярные микробные маты имеют схожий таксономический и функциональный потенциал» . Границы микробиологии . 6 : 966. дои : 10.3389/fmicb.2015.00966 . ISSN   1664-302X . ПМЦ   4585152 . ПМИД   26441900 .
  16. ^ Чагас, Андерсон AP; Уэбб, Грегори Э.; Бёрн, Роберт В.; Саутэм, Гордон (ноябрь 2016 г.). «Современные озерные микробиалиты: на пути к синтезу водной и карбонатной геохимии и минералогии». Обзоры наук о Земле . 162 : 338–363. Бибкод : 2016ESRv..162..338C . doi : 10.1016/j.earscirev.2016.09.012 . ISSN   0012-8252 .
  17. ^ Сагай, Орельен; Живанович, Иван; Зейен, Нина; Морейра, Дэвид; Бензерара, Карим; Дешам, Филипп; Бертолино, Паола; Рагон, Мари; Тавера, Розалуз; Лопес-Арчилла, Ана И.; Лопес-Гарсия, Очищение (5 августа 2015 г.). «Анализ разнообразия на основе метагенома предполагает значительный вклад нецианобактериальных линий в осаждение карбонатов в современных микробиалитах» . Границы микробиологии . 6 : 797. дои : 10.3389/fmicb.2015.00797 . ISSN   1664-302X . ПМК   4525015 . ПМИД   26300865 .
  18. ^ Верховая езда, Роберт (2000). «Микробные карбонаты: геологическая летопись кальцинированных бактериально-водорослевых матов и биопленок». Седиментология . 47 (с1): 179–214. дои : 10.1046/j.1365-3091.2000.00003.x . ISSN   1365-3091 . S2CID   130272076 .
  19. ^ Уэбб, Грегори Э.; Камбер, Бальц С. (май 2000 г.). «Редкоземельные элементы в микробиалитах рифов голоцена: новый представитель мелкой морской воды» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 64 (9): 1557–1565. Бибкод : 2000GeCoA..64.1557W . дои : 10.1016/s0016-7037(99)00400-7 . ISSN   0016-7037 .
  20. ^ Ноффке, Нора (февраль 2015 г.). «Древние осадочные структуры в пачке озера Гиллеспи <3,7 млрд лет на Марсе, которые напоминают макроскопическую морфологию, пространственные ассоциации и временную последовательность земных микробиалитов» . Астробиология . 15 (2): 169–192. Бибкод : 2015AsBio..15..169N . дои : 10.1089/ast.2014.1218 . ISSN   1531-1074 . ПМИД   25495393 .
  21. ^ Энциклопедия геобиологии . Дж. Райтнер, Фолькер Тиль. Дордрехт: Спрингер. 2011. ISBN  978-1-4020-9212-1 . OCLC   710152961 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  22. ^ Границы биоинженерии и биотехнологии . Фронтирс Медиа С.А. дои : 10.3389/fbioe .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: fc3effd0a833656d9a1df329f6f0c528__1721992560
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/fc/28/fc3effd0a833656d9a1df329f6f0c528.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Microbialite - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)