Een zeldzaam ecosysteem met voorbeelden van ’s werelds oudste fossielen biedt een kijkje in het vroege leven op aarde

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Wetenschappers hebben een voorheen verborgen ecosysteem ontdekt met een uitgebreid systeem van meren in de zoutvlakten Puna de Atacama – een droog plateau in Argentinië – bevat gigantische stromatolieten die volgens nieuw onderzoek een glimp kunnen bieden van het vroege leven op aarde en misschien zelfs op Mars.

Stromatolieten zijn dat wel Gelaagde rotsen Als gevolg van de groei van blauwgroene algen, of cyanobacteriën, door het proces van fotosynthese. Deze structuren worden beschouwd als een van de oudste ecosystemen op aarde. Volgens NASA is Het vertegenwoordigt op zijn minst het oudste fossiele bewijs van leven op onze planeet 3,5 miljard jaar geleden.

“Het lijkt zeker op enkele van de oudste macrofossielen op onze planeet, en is eigenlijk een zeldzaam soort omgeving op de moderne aarde,” zei hij. Brian Hynekeen professor bij de afdeling Geologische Wetenschappen van de Universiteit van Colorado Boulder, die hielp bij het documenteren van het ecosysteem. “Het is een venster op het verre verleden om te zien hoe het leven er 3,5 miljard jaar geleden uitzag op onze planeet.”

Oude gigantische stromatolieten waren wijdverspreid in het Precambrium-tijdperk van de aarde, dat een vroege periode van ca. 4,6 miljard tot 541 miljoen jaar geledenMaar het is nu schaars verspreid over de hele wereld. De meest ontwikkelde gebieden bevinden zich volgens de non-profitorganisatie voor natuurbehoud in de Bahama’s en de Shark Bay-regio in West-Australië. Bush Erfgoed Australië.

Hynek zei dat moderne stromatolieten relatief klein zijn, terwijl oude stromatolieten wel zes meter lang en vijf tot zeven meter breed zouden kunnen zijn. Onder de wateren van de Puna de Atacama-meren zijn onlangs ontdekte stromatolieten tot wel 4,5 meter breed en enkele meters hoog. Volgens een persbericht Van de Universiteit van Colorado Boulder.

Stromatolieten hebben ook de neiging om te groeien in alkalische omstandigheden, maar het lagunesysteem bij Puna de Atacama is zuur. Stromatolieten die tegenwoordig worden gevonden, zijn bijna volledig carbonaatgesteenten (gemaakt van kalksteen), maar deze structuren bestaan ​​​​meestal uit mineralen Gips en haliet (Salpeter), zei Hynek.

Hynek zei dat het onduidelijk was waarom de stromatolieten zo groot waren, maar hij speculeerde dat het interne ecosysteem lange tijd ongestoord bleef, waardoor ze ongehinderd konden groeien.

In tegenstelling tot moderne stromatolieten groeiden oude stromatolieten in een periode waarin de atmosfeer geen zuurstof had. Onder deze omstandigheden worden stromatolietmicroben gebruikt Anoxygene fotosynthesedie geen zuurstof nodig hebben, om lichtenergie om te zetten in verbindingen die levende cellen ondersteunen.

“Het is verbazingwekkend om op deze ongewone hoogte structuren te vinden die van biologische oorsprong zouden kunnen zijn (geproduceerd door levende organismen),” zei hij. Peter Visser, zei een professor in de mariene wetenschappen aan de Universiteit van Connecticut, die stromatolieten uitgebreid heeft bestudeerd, in een e-mail. “Het grootste probleem met deze ontdekking, of deze nu biologisch is of niet, is dat deze zich vormen in de aanwezigheid van zuurstof (in de huidige atmosfeer). Tot 2,3 miljard jaar geleden was er geen zuurstof.

Hynek zei dat terwijl de stromatolieten zich in een zuurstofhoudende omgeving bevonden Er wordt aangenomen dat de afgelegen lagen in het gesteente weinig zuurstof bevatten en actief worden gevormd door microben met behulp van anoxygene fotosynthese. Dit zou de structuren vergelijkbaar maken met die gevonden op de oude aarde.

Hynek ontdekte het merensysteem via satellietbeelden in april 2022 toen hij een ander meer in het noordwesten van Argentinië bestudeerde dat kleinere stromatolieten bevatte met microben die anoxygene fotosynthese gebruiken.

“We weten niet zeker of microben actief betrokken zijn bij hun groei (in de nieuw ontdekte stromatolieten). We denken van wel. We worden geconfronteerd met een groot probleem”, zegt Hynek, die de eerste observaties documenteerde met microbioloog Maria Farias, medeoprichter. van milieuadviesbureau Punabio SA. Maar we hebben de experimenten nog niet gedaan om dat deel uit te zoeken. “Er is nog veel werk aan de winkel. We hebben ze nog maar net ontdekt en hebben nauwelijks het oppervlak bekrast.

Volgens een persbericht zouden Hynek en Farias hun bevindingen op 11 december presenteren tijdens de bijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco in 2023.

Als stromatolieten worden geproduceerd door microben met behulp van anoxygene fotosynthese, zou de ontdekking inzicht kunnen verschaffen in de mogelijkheid van leven op het oude Mars, zei Hynek.

“We hebben er meer dan 600 geïdentificeerd Oude meren op Mars; Misschien was er een oceaan. “Het leek al vroeg op de aarde”, zei hij. zei Hynek ook Gips- en halietmineralengevonden in stromatolieten in Argentinië, worden ook aangetroffen in zoutafzettingen op Mars.

“Als Mars leven zou ontwikkelen door middel van fotosynthese, dan is dit het soort ding waar we naar op zoek zouden zijn (stromatolieten). Het soort ding waar we naar op zoek zijnzei Hynek, die ook onderzoeksmedewerker is aan het Boulder Laboratory for Atmospheric and Space Physics van de Universiteit van Colorado.

“Als we welke vorm van fossielen dan ook op Mars willen vinden, is dit onze beste inschatting van wat ze zijn, omdat ze de oudste zijn in het aardse gesteente.”

Hynek zei dat hij hoopt binnenkort naar het meer terug te keren om meer onderzoek te doen naar stromatolieten.

“Stromatolieten op Mars? Een gok, maar wie weet. “Tot nu toe zijn er geen carbonaten op Mars, maar het onderzoek gaat door”, zei Fisher.