Ученые: Континентальные микробы помогли засеять древние моря азотом
Как и океаны, современные континенты наполнены жизнью. Еще миллиарды лет назад континенты были бесплодными. Считалось, что эти, по-видимому, свободные земельные формы не играют никакой роли в ранних биохимических часах, известных как азотный цикл, от которого зависит выживание большинство живых существ.
Теперь исследователь ASU Ферран Гарсия-Пишель вместе с Кристофом Томазо из Лаборатории биогеологов в Дижоне (Франция) показывают, что биологические почвенные корки - колонии микроорганизмов, сегодня колонизирующие засушливые, пустынные среды, возможно, сыграли значительную роль в азотном цикле Земли, помогая удобрять ранние океаны и создавать питательную связь между атмосферой, континентами и океанами. Эти живые биокорки обладают замечательными свойствами, процветают в экстремальных условиях, помогают закрепить почвы на месте, поэтому они сопротивляются эрозии и удобряют пастбищные угодья и пустыни.
«Эта действительно ранняя Земля была совсем другой планетой во многих отношениях, особенно в составе атмосферы. До появления кислородных фотосинтезирующих микробов, таких как цианобактерии, создавших кислород, подобно растениям, сегодня - атмосфера не была насыщена кислородом, - говорит Гарсия-Пишель. Эта огромная бескислородная эпоха продолжалась в течение половины истории Земли за 4,6 миллиарда лет.
Все это изменилось во время называемого геохимиками Великого события оксигенации. «Это, пожалуй, самое важное изменение в характере того, что есть на планете. В каменных записях есть признаки этого, поэтому люди имеют хорошее представление о том, когда это произошло - около 2,45 миллиарда лет назад в мелководных океанах», - говорит Гарсия-Пишель.
Сегодня азот составляет 78% атмосферы. Это жизненно важный элемент ДНК, РНК и белков, ключевых компонентов жизни. Но азот, обнаруженный в атмосфере, не подходит большинству организмов. Сначала его нужно обрабатывать, используя так называемый азотный цикл. Это происходит, когда прокариотические организмы осуществляют фиксацию азота, делая атмосферный азот доступным в форме, пригодной для выживания растений и животных.
Хотя уже давно предполагается, что азотный цикл, возникший на ранней стадии истории Земли, был получен из океанических микробов в древней фазе, известной как архей, новые исследования показывают, что значительное количество азота поступает из наземных биологических почвенных корок.
Исследователи отмечают, что сегодня такие биокорки занимают примерно 12% поверхности Земли. Они состоят из нитчатых цианобактерий, выполняющих большую часть фиксации углерода и азота и обеспечивают питательные вещества для остальной части микроорганизма земной коры, одновременно связывая гранулы почвы и обеспечивая микробные сообщества стойкостью к эрозии.
Теперь исследователь ASU Ферран Гарсия-Пишель вместе с Кристофом Томазо из Лаборатории биогеологов в Дижоне (Франция) показывают, что биологические почвенные корки - колонии микроорганизмов, сегодня колонизирующие засушливые, пустынные среды, возможно, сыграли значительную роль в азотном цикле Земли, помогая удобрять ранние океаны и создавать питательную связь между атмосферой, континентами и океанами. Эти живые биокорки обладают замечательными свойствами, процветают в экстремальных условиях, помогают закрепить почвы на месте, поэтому они сопротивляются эрозии и удобряют пастбищные угодья и пустыни.
«Эта действительно ранняя Земля была совсем другой планетой во многих отношениях, особенно в составе атмосферы. До появления кислородных фотосинтезирующих микробов, таких как цианобактерии, создавших кислород, подобно растениям, сегодня - атмосфера не была насыщена кислородом, - говорит Гарсия-Пишель. Эта огромная бескислородная эпоха продолжалась в течение половины истории Земли за 4,6 миллиарда лет.
Все это изменилось во время называемого геохимиками Великого события оксигенации. «Это, пожалуй, самое важное изменение в характере того, что есть на планете. В каменных записях есть признаки этого, поэтому люди имеют хорошее представление о том, когда это произошло - около 2,45 миллиарда лет назад в мелководных океанах», - говорит Гарсия-Пишель.
Сегодня азот составляет 78% атмосферы. Это жизненно важный элемент ДНК, РНК и белков, ключевых компонентов жизни. Но азот, обнаруженный в атмосфере, не подходит большинству организмов. Сначала его нужно обрабатывать, используя так называемый азотный цикл. Это происходит, когда прокариотические организмы осуществляют фиксацию азота, делая атмосферный азот доступным в форме, пригодной для выживания растений и животных.
Хотя уже давно предполагается, что азотный цикл, возникший на ранней стадии истории Земли, был получен из океанических микробов в древней фазе, известной как архей, новые исследования показывают, что значительное количество азота поступает из наземных биологических почвенных корок.
Исследователи отмечают, что сегодня такие биокорки занимают примерно 12% поверхности Земли. Они состоят из нитчатых цианобактерий, выполняющих большую часть фиксации углерода и азота и обеспечивают питательные вещества для остальной части микроорганизма земной коры, одновременно связывая гранулы почвы и обеспечивая микробные сообщества стойкостью к эрозии.
