Tin tức Deeper

Làm thế nào các vi khuẩn cổ đại tạo ra các mỏ quặng khổng lồ, tạo tiền đề cho cuộc sống sớm?

Ngày:
Th12 07, 2019
Tóm lược:

Tổ tiên của vi khuẩn hiện đại được nuôi cấy từ một hồ nước giàu sắt ở Cộng hòa Dân chủ Congo có thể là chìa khóa để giữ cho khí hậu sớm mờ nhạt của Trái đất và hình thành mỏ quặng sắt lớn nhất thế giới hàng tỷ năm trước.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Hồ Kivu (hình ảnh Stock).
Tín dụng: © Cmon / Adobe Stock
Hồ Kivu (hình ảnh Stock). Tín dụng: © Cmon / Adobe Stock

Nghiên cứu mới trong Science Advances đang khám phá vai trò quan trọng mà các vi khuẩn của Precambrian-eon có thể đã đóng trong hai trong số những bí ẩn lớn nhất của Trái đất thời kỳ đầu.

Các nhà nghiên cứu và cộng tác viên của Đại học British Columbia (UBC) cùng cộng tác viên từ các trường đại học của Alberta, Tübingen, Autònoma de Barcelona và Viện Công nghệ Georgia đã phát hiện ra tổ tiên của vi khuẩn hiện đại được nuôi cấy từ một hồ nước giàu sắt ở Cộng hòa Dân chủ Congo chính là chìa khóa để giữ ấm cho khí hậu cổ đại ấm áp của Trái đất và hình thành các mỏ quặng sắt lớn nhất thế giới hàng tỷ năm trước.

Các vi khuẩn có các tính năng vật lý và hóa học đặc biệt mà hoàn toàn không có oxy cho phép chúng chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trời thành các khoáng chất sắt gỉ và thành sinh khối tế bào. Sinh khối cuối cùng gây ra việc sản xuất khí metan nhà kính mạnh bởi các vi khuẩn khác.

Sử dụng các kỹ thuật địa sinh học hiện đại, các nhà khoa học thấy rằng một số vi khuẩn nhất định có bề mặt cho phép chúng khai thác khoáng chất sắt, khiến chúng có thể xuất khẩu các khoáng chất này dưới đáy biển để tạo ra các mỏ quặng.

Tách khỏi các sản phẩm khoáng chất rỉ sét của chúng, những vi khuẩn này sau đó tiếp tục nuôi các vi khuẩn khác tạo ra khí mê-tan. Khí mê-tan đó là thứ có khả năng giữ cho bầu khí quyển sớm của Trái đất ấm lên, mặc dù mặt trời kém sáng hơn nhiều so với ngày nay.

Đây là một lời giải thích khả dĩ cho nghịch lý ‘mặt trời trẻ tuổi’, bắt nguồn từ nhà thiên văn học Carl Sagan. Nghịch lý ở đây là có những đại dương lỏng trên Trái đất sơ khai, nhưng ngân sách nhiệt được tính từ độ sáng của Mặt trời và hóa học khí quyển hiện đại ngụ ý Trái đất nên hoàn toàn bị đóng băng. Một trái đất đóng băng sẽ không hỗ trợ rất nhiều sự sống. Một bầu khí quyển giàu khí mê-tan hình thành liên quan đến các mỏ quặng sắt quy mô lớn và cuộc sống ban đầu được đề xuất bởi nhà khoa học khí quyển James Walker của Đại học Michigan vào năm 1987. Nghiên cứu mới cung cấp bằng chứng vật lý mạnh mẽ để hỗ trợ lý thuyết và phát hiện ra rằng các tương tác khoáng vi khuẩn siêu nhỏ có khả năng chịu trách nhiệm.

Kiến thức cơ bản mà chúng ta có được từ các nghiên cứu sử dụng các công cụ và kỹ thuật địa sinh học hiện đại đang làm thay đổi quan điểm của chúng ta về lịch sử ban đầu của Trái đất và các quá trình dẫn đến một hành tinh có thể ở được bởi cuộc sống phức tạp bao gồm cả con người.

Kiến thức về các quá trình hóa học và vật lý mà qua đó vi khuẩn tương tác với môi trường xung quanh cũng có thể được sử dụng để phát triển và thiết kế các quy trình mới để phục hồi tài nguyên, xây dựng mới và vật liệu xây dựng và phương pháp mới để điều trị bệnh.

Trong tương lai, thông tin vi sinh địa lý như vậy có thể sẽ là vô giá đối với những nỗ lực địa hóa quy mô lớn có thể được sử dụng để loại bỏ CO 2 khỏi khí quyển để thu giữ và lưu trữ carbon, và một lần nữa ảnh hưởng đến khí hậu thông qua tương tác khoáng chất của vi khuẩn.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học British Columbia . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Katharine J. Thompson, Paul A. Kenward, Kohen W. Bauer, Tyler Warchola, Tina Gauger, Raul Martinez, Rachel L. Simister, Céline C. Michiels, Marc Llirós, Christopher T. Reinhard, Andreas Kappler, Kurt O. Konhauser, Sean A. Crowe. Photoferrotrophy, lắng đọng các thành tạo sắt dải và sản xuất mêtan trong các đại dương Archean . Tiến bộ khoa học , 2019; 5 (11): eaav2869 DOI: 10.1126 / sciav.aav2869

Bài viết liên quan

Bài viết khác