Hrvatski Fokus
Znanost

Modrozelene bakterije – dobrodošao kisik

Najstariji pronađeni fosili datiraju upravo iz razdoblja modrozelenih bakterija. Zovu se stromatoliti

 
 
Prvi (mikro) organizmi osjećali su se baš lijepo u praatmosferi Zemlje. Bilo je toplo, hrane (organske tvari) je bilo u izobilju, a kisika zapravo veoma malo (prisjetimo se, prvi organizmi nastali su u uvjetima bez kisika i on je za većinu živih organizama u početku bio otrovan!). Rekli bi, raj na Zemlji.
http://hrvatskifokus-2021.ga/wp-content/uploads/2018/06/40780_stromatoliti_perth.jpg
A onda se dogodilo nešto što ih je neugodno iznenadilo i poremetilo im sve planove. Nešto kao kad naručite sladoled od maline, a dobijete dosadnu vaniliju. Pojavile su se modrozelene bakterije! Kod modrozelenih bakterija (cijanobakterija) se u prekambriju razvila sposobnost obavljanja procesa fotosinteze. Uz pomoć sunčeve svjetlosti, bakterije su počele koristiti ugljikov dioksid (CO2) i vodu (H20) kako bi napravile šećer i prehranile se. Kao otpadni proizvod u tom procesu nastao je – kisik!
 
Sa sigurnošću se može potvrditi da su modrozelene bakterije nastale prije 2,8 milijarda godina, a smatra se da su mogle nastati čak i prije 3,5 milijarda godina. U vrijeme kada su tek nastale, kisika je još uvijek bilo malo, ali pošto su ove bakterije bile dominantan oblik života gotovo 2 milijarde godina, on se postepeno sve više nakupljao. U jednom trenutku njegova se koncentracija povećala do razine u kojoj je organizmima koji na njega nisu bili prilagođeni (anaerobni organizmi) kisik postao toliko otrovan da su ti organizmi većinom izumrli. Kako to u evoluciji obično biva, neki se organizmi prilagođavaju životu sa kisikom, a neki se povlače na mjesta gdje ga nema (na primjer dublje u mulj gdje kisik ne dopire).
Razvitak ovih bakterija bio je od neprocjenjive važnosti za daljnju evoluciju života kakvog danas poznajemo. Atmosfera bogata kisikom bila je jedan od preduvjeta za nastanak kompleksnije eukariotske stanice (stanice sa definiranom jezgrom i organelima), a time i višestaničnih organizama.
 
Stromatoliti
Iako bismo možda pomislili da nešto tako malo i nježno kao što je bakterijska stanica ne može ostaviti nikakve fosilne ostatke, najstariji pronađeni fosili datiraju upravo iz razdoblja modrozelenih bakterija. Zovu se stromatoliti. Stromatoliti nastaju u plitkim, toplim morima kada bakterije vežu čestice sedimenta te svojim rastom i izmjenom tvari utječu na njegovu raspodjelu, čime nastaju specifični oblici stromatolita. Najčešći stromatoliti napravljeni su od slojeva vapnenca. Prije pojave kisika koji je omogućio daljnju evoluciju života, stromatolitne prevlake prekrivale su gotovo cijelu površinu Zemlje, čiji su najčešći stanovnici bili upravo modrozelene bakterije. Stromatoliti postoje i danas, a nalazimo ih na zapadnoj obali Australije i Brazila, a kod nas na otoku Pagu. Modrozelene bakterije su, kako vidimo, prastare!
 
Mikrobijalni karbonati (stromatoliti i tromboliti) poznat su i značajan facijes koji se pojavljuje neposredno uz granicu perm-trijas (P/Tr). Pojava ovog tzv. anakronističnog facijesa opisana je na brojnim lokalitetima (pregled u KERSHAW et al., 2012) i ukazuje na izuzetno nepovoljne uvjete u marinskim okolišima vezane za masovno izumiranje krajem perma u kojima mikrobna zajednica predstavlja rijetke preživjele organizme te se razvija uslijed odsutnosti kompetitivne biote. Istraživanja P/Tr granice koja već dulje vrijeme traju u Vanjskim Dinaridima odnosno u zapadnom dijelu Paleotetisa, tek nedavno su omogućila pronalazak mikrobijalita na tri lokaliteta u Slovenije i na jednom lokalitetu u Hrvatskoj što uz raniji pronalazak (FIO et al., 2010) predstavlja rijetko i vrijedno otkriće. Na sva tri lokaliteta u Sloveniji, mikrobijalni stromatoliti talože se izravno na gornjopermske vapnence Bellerophon Formacije. Vapnenci Bellerophon Formacije predstavljaju uglavnom lagunski facijes ili vrlo mala grebenska tijela u kojima dominiraju fosilni ostaci algi, foraminifera, ježinaca, spužvi, školjkaša, puževa, ostrakoda, brahiopoda, mahovnjaka te konodontni fragmenti. Uz uvjete kontinuirane sedimentacije može se uočiti oštri kontakt gotovo crnih belerofonskih vapnenaca sa sivim laminiranim mikrobijalnim talozima (vapnencima na dva lokaliteta i dolomitima na jednom lokalitetu) koji predstavljaju prijelazni P/Tr interval. Istraživanja koja imaju za cilj točno lociranje P/Tr granice su u tijeku. Mikrobijalni talozi se uočavaju zahvaljujući izraženoj laminaciji. Mikropetrografski laminacija se očituje izmjenom svijetlih, mikrosparitnih te tamnih, mikrobijalnih lamina. U svijetlim laminama prisutan je homogeni mikrosparit koji vjerojatno odražava taloženje anorganskog karbonata uslijed specifičnih biokemijskih marinskih uvjeta koji su se pojavili na P/Tr granici. Prisutne su i rijetke kućice foraminifera (Hyperammina deformis) koje ukazuju na stresne uvjete te na rijetke organizme koji su ih preživjeli. Za razliku od svijetlih lamina, tamne lamine su mikrobijalnog (organskog) porijekla te u njima može biti prisutna i značajnija količina framboidalnog pirita. Unutar tamnih mikrobijalnih lamina uočeno je nekoliko karakterističnih mikrostrukturnih obilježja koje izravno ukazuju na mikrobijalno porijeklo. To su: 1) mikrobne niti – koje mogu biti kontinuirane, razlomljene ili uvijene, a prostiru se povrh svijetlih mikrosparitnih lamina te ponekad okružuju krupne makrokristale sparita: 2) nakupine sitnih sfera (20-40 μm) koje predstavljaju sitne šuplje kuglaste forme sa jasnim mikritnim rubom te se pretpostavlja da predstavljaju kokoidne bakterije sačuvane zahvaljujući biološki potaknutoj kalcifikaciji ; 3) mikritne grudice i peloidi koji predstavljaju izdužene krupne, potpuno mikritne forme ili imaju mikritni rub dok je unutrašnjost izgrađena od makrosparita i 4) sparitne mikrosfere (> 300 μm) okruglih ili elipsastih oblika, oštrih granica, makrokristalaste unutrašnjosti koje zbog navedenih karakteristika sliče ooidima. Postanak sparitnih mikrosfera nije razjašnjen, no mikrokarakteristike uočene u istraženim uzorcima ukazuju na genetsku vezu između postanka mikritnih grudica/peloida te sparitnih mikrosfera pri čemu bi mikrosfere mogle nastati početnim mikrobijalnim obavijanjem sparitnih kristala, dok su uslijed daljnjeg pretaloživanja poprimile pravilne forme slične ooidima. Na jedinom lokalitetu u Hrvatskoj gdje su pronađeni dolomitizirani mikrobijalni talozi (Brušane, Velebit) u P/Tr intervalu uočen je ravnomjeran raspored mikritnih i mikrosparitnih lamina, bez karakterističnih mikrostrukturnih obilježja.

 

Barbara Milutinović, http://www.bioteka.hr/modules/evolucijasvijeta/article.php?storyid=5

Povezani članci

Zaustavite cijepljenje djece – ODMAH!

hrvatski-fokus

Slavni ornitolog Matteo Botteri

HF

TTIP je napad na sigurnost hrane

HF

Akademiju posjetili hrvatska predsjednica i zagrebački nadbiskup

HF

Ova web stranica koristi kolačiće za poboljšanje vašeg iskustva. Pretpostavit ćemo da ste s ovim u redu, ali ako želite možete se odjaviti i ne prihvatiti. Prihvati Pogledaj više...