- Wanneer en hoe zijn ze ontstaan?
- Omdat ze belangrijk zijn?
- Zij zijn de belangrijkste zuurstofproducenten op aarde
- Ze zijn het fossiele bewijs van de oudste organismen op aarde
- Het zijn organismen die hun evolutionaire lijn behouden
- Neem deel aan oude biogeochemische cycli
- Stromatolieten in Mexico
- Stromatolieten in de rest van de wereld
- Referenties
De stromatolieten zijn riffen die worden gevormd door microbiële activiteit cyanobacteriën (blauwgroene algen of), bacteriën die in staat zijn tot fotosynthese. Het woord stromatoliet is afgeleid van het Grieks en betekent "gestratificeerde rots".
Stromatolietafzettingen worden gevormd door het binden en vangen van mariene sedimenten, evenals door mineraalbindende activiteiten van microbiële gemeenschappen. Levende bacteriën worden aangetroffen in de oppervlaktelaag van een stromatoliet.
Stromatolieten
In plaats daarvan zijn de onderliggende lagen de opeenhoping van mariene sedimenten vermengd met stoffen die worden afgescheiden door bacteriën en mineralen. Dit groeipatroon creëert een soort fossielenbestand. Deze afzettingen bouwen zich heel langzaam op: een structuur van 1 m kan 2.000 tot 3.000 jaar oud zijn.
De kleine microben waaruit moderne stromatolieten bestaan, zijn echter vergelijkbaar met die van 3,5 miljard jaar geleden.
Stromatolieten zijn essentieel geweest voor het genereren van leven in organismen die later in de evolutionaire tijd ontstonden, inclusief de mens (soort: Homo sapiens).
Wanneer en hoe zijn ze ontstaan?
Het fossielenbestand, gecreëerd door cyanobacteriën in de Australische stromatolieten, suggereert dat ze 3,5 miljard jaar geleden zijn ontstaan. Dit is op zich al opmerkelijk, maar des te meer als je bedenkt dat de oudste gesteenten die zijn gedateerd 3,8 miljard jaar oud zijn.
Deze rotsachtige structuren die zo kenmerkend zijn voor stromatolieten, zijn ontstaan uit verschillende processen die worden uitgevoerd door cyanobacteriën, waaronder fotosynthese. Het fotosynthetische mechanisme is essentieel voor de groei van cyanobacteriën.
Terwijl de cyanobacteriën groeien, verbruiken ze de kooldioxide die in het omringende water aanwezig is. Dit veroorzaakt een reeks metabole reacties die de vorming van calciumcarbonaat bevorderen, dat neerslaat en stolt en zo "rotsachtige" structuren vormt.
Dit proces geniet de voorkeur omdat cyanobacteriën enkele kleverige stoffen produceren die calciumcarbonaat en andere mineralen helpen vast te leggen.
Deze mineralen korsten over de cyanobacteriën, die rond en door het knapperige omhulsel blijven groeien.
Door dit proces keer op keer te herhalen, vormt zich laag na laag, totdat de klassieke paddenstoelvorm van het stromatoliet uit het water komt. De overblijfselen van deze cyanobacteriën hebben dus de oudste fossielen op aarde gecreëerd.
Omdat ze belangrijk zijn?
Stromatolieten worden om verschillende redenen als belangrijk beschouwd:
Zij zijn de belangrijkste zuurstofproducenten op aarde
Vóór cyanobacteriën had de lucht slechts 1% zuurstof. Vervolgens pompten fotosynthetiserende stromatolieten gedurende 2 miljard jaar de zuurstof geproduceerd door fotosynthese in de oceanen. Het waren een soort onderwaterbomen, voordat er landbomen bestonden.
Toen het water van de oceanen verzadigd was, kwam er zuurstof vrij in de lucht, en toen de niveaus van dit element in de lucht tot ongeveer 20% toenamen, slaagde het leven van veel verschillende organismen erin te bloeien en te evolueren.
Ze zijn het fossiele bewijs van de oudste organismen op aarde
Het mechanisme waarmee stromatolieten zich ontwikkelen - hun vermogen om lagen (of lagen) achter te laten terwijl ze groeien - resulteert in een soort rotsachtig record.
Dit record kan in sommige gevallen met het blote oog worden bekeken, en in andere met behulp van een microscoop. De stolling en instandhouding van de lagen gedurende zoveel miljoenen jaren maakt ze het bewijs van de oudheid van de eerste levensvormen op aarde.
Het zijn organismen die hun evolutionaire lijn behouden
Door de succesvolle reproductie en ontwikkeling van stromatolieten hebben deze organismen de veranderende omstandigheden op aarde miljarden jaren kunnen overleven.
Deze efficiëntie in de adaptieve mechanismen die hen in staat hebben gesteld te overleven sinds ze ontstonden, ongeveer 3,5 miljard jaar geleden, geeft hen de eigenschap dat ze hun evolutionaire afstamming behouden sinds hun verschijning.
Neem deel aan oude biogeochemische cycli
Omdat de micro-organismen die stromatolieten vormen, elementen in de natuurlijke omgeving recyclen, absorberen en produceren ze moleculen die deel uitmaken van biogeochemische cycli.
De koolstofcyclus is erg belangrijk in atmosferische processen, evenals de niveaus van kooldioxide (CO 2 ) en de vorming van bepaalde carbonaten en biomoleculen. Het neemt ook deel aan klimaatprocessen, zoals het broeikaseffect.
Koolstofatomen worden constant gerecycled op de planeet. Koolstof komt vaak in de cyclus door het te binden aan zoutmoleculen, zoals calciumcarbonaat (CaCO 3 ). Dit is de belangrijkste verbinding die cyanobacteriën neerslaan uit stromatolieten.
Stromatolieten in Mexico
Stromatolieten groeien alleen op bepaalde plaatsen in de wereld. In Mexico komen ze alleen voor in het Cuatrociénagas reservaat in Coahuila en in de lagune van de zeven kleuren in Bacalar.
In de lagune van Bacalar zijn de stromatolieten de belangrijkste toeristische attractie en verspreid over zeven kilometer, in een stad die bekend staat als Los Rápidos.
Specialisten van de Autonome Universiteit van Mexico presenteerden een studie aan de autoriteiten waarin de achteruitgang van de stromatolieten in de Laguna de los Siete Colores aan het licht kwam.
Dit betekent een aantasting van de milieuhygiëne van de lagune, omdat de stromatolieten de rol van riffen spelen en omdat zij de belangrijkste zuurstofproducenten in de regio zijn.
In sommige delen van de lagune is de schade al zichtbaar. Dit bevorderde de oprichting van een commissie onder de betrokken gemeentebesturen, waar een reeks overeenkomsten werd bereikt om deze organismen te behouden vanwege hun grote belang als het eerste bewijs van leven op aarde.
Stromatolieten in de rest van de wereld
Behalve Mexico zijn er maar weinig plaatsen waar deze stromatolieten te vinden zijn, zoals The Shark Bay in Australië, Andros Island in de Bahama's en de Perzische Golf, waar de oudste formaties voorkomen.
Stromatolieten zijn ook te zien in de Rode Zee aan de westkust van Australië, in het Salgadameer in Rio de Janeiro, in de zoutvlakten in het noorden van Chili en in San Juan de Marcona in Peru.
Referenties
- Allwood, AC, Grotzinger, JP, Knoll, AH, Burch, IW, Anderson, MS, Coleman, ML en Kanik, I. (2009). Controles op ontwikkeling en diversiteit van vroege Archeïsche stromatolieten. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106 (24), 9548-55.
- Awramik, S. (1992) De geschiedenis en betekenis van Stromatolieten. In: Schidlowski M., Golubic S., Kimberley MM, McKirdy DM, Trudinger PA (eds) Early Organic Evolution. Springer, Berlijn, Heidelberg.
- Grotzinger, JP en Rothman, DH (1996). Een abiotisch model voor stromatolietmorfogenese. Natuur.
- Lepot, K., Benzerara, K., Brown, GE en Philippot, P. (2008). Microbieel beïnvloede vorming van 2.724 miljoen jaar oude stromatolieten. Nature Geoscience, 1 (2), 118-121.
- Nutman, AP, Bennett, VC, Friend, CRL, Van Kranendonk, MJ, & Chivas, AR (2016). Snelle opkomst van leven blijkt uit de ontdekking van 3700 miljoen jaar oude microbiële structuren. Nature, 537 (7621), 535-538.
- Paardrijden, R. (2007). De term stromatoliet: naar een essentiële definitie. Lethaia, 32 (4), 321-330.