Cianobakteriális szőnyegek

A cianobaktériumok ( cianobaktérium-közösségek ) erősen integrált prokarióta közösségek, amelyeket gyakran szintetikus kapcsolatok kötnek össze, beleértve a fotoszintetikus cianobaktériumokat , fakultatív aerobokat és anaerobokat .

A cianobaktérium szőnyegek létfontosságú tevékenységének terméke az alsó rétegeik mineralizált maradványaiból származó stromatolitok - karbonát (gyakran meszes vagy dolomit ) szerkezetek.

Összetétel és morfológia

A cianobaktérium szőnyegek vastag (néhány millimétertől 2 centiméterig terjedő ) réteges burkolatot képeznek az aljzaton. A legfejlettebb közösségekben, a szőnyeg felületétől az alatta lévő szubsztrátumig, a szőnyeg mikrobiológiai összetétele differenciálódik, amelyben több funkcionális réteg különböztethető meg:

• A felső fotoszintetikus aerob réteg az autotróf fotoszintetikus cianobaktériumok és aerob heterotrófok által alkotott növekedési felület, amely a cianobaktériumok által felszabaduló oxigént és az elhalt mikroorganizmusok szerves vegyületeit hasznosítja .
• Egy köztes réteg, amelyet fotoszintetikus mikroorganizmusok alkotnak - fakultatív anaerobok , a fedőrétegen áthaladó fény felhasználásával, és heterotróf fakultatív aerobok. Nappal a közbülső rétegben oxigén lehet jelen, éjszaka, amikor a fotoszintézis megszűnik, a körülmények anaerobokká válnak.
• Afotikus heterotróf anaerob zóna, amely a szerves maradványokat mineralizáló mikroorganizmusokból áll.

Így a kifejlesztett cianobaktérium szőnyegek tulajdonképpen egy zárt ökoszisztéma , nullszaldós: az oxigén és a szerves anyagok termelése megegyezik azok fogyasztásával. A közbülső réteg fotoszintetikus baktériumai olyan fotoszintetikus pigmenteket tartalmaznak, amelyek fényelnyelési maximuma a cianobaktérium klorofill abszorpciós maximumától eltérő spektrális régiókban van. Ez a különbség lehetővé teszi számukra, hogy hatékonyabban használják fel a felső rétegen áthaladó fényt. Amikor a fényspektrum megváltozik (reggel és este „kivörösödik”), a szőnyegen különböző típusú pigmenteket tartalmazó baktériumok rendezett függőleges vándorlása következik be.

Prevalencia

Az őslénytani adatok alapján a cianobaktérium-szőnyegek voltak az első olyan bonyolultan szervezett ökoszisztémák a Földön, amelyek az archaeusban jelentek meg .

Jelenleg a cianobaktérium-szőnyegek szélsőséges ökológiai réseket foglalnak el , amelyekben alig vagy egyáltalán nincs verseny a fejlettebb életformákkal. A legszélesebb hőmérséklet- és sótartalom-tartományban képesek létezni, és a szubpoláristól ( az Antarktisz pszichrofil cianobaktérium-szőnyegei ) az egyenlítői régiókig ( Ausztrália sós tavai és lagúnáinak stromatolitjai [1] ) és hidrotermális nyílásokig terjednek .

A cianobaktérium szőnyegek szerepe a kőzet- és ércképződésben

A stromatolitok cianobaktériumok termékei. Az archeusban és a proterozoikumban ezek voltak a vitathatatlanul biogén eredetű kőzetek legnagyobb tömege, és így az egyik legrégebbi bizonyíték a földi élet létezésére és elterjedésére [2] .

Jegyzetek

1. ↑ A Shark Bay stromatolitok például .
2. ↑ Stanley, Steven M. Földrendszertörténet. New York: W. H. Freeman and Company, 1999. ISBN 0-7167-2882-6

Lásd még

• Stromatolitok
• cianobaktériumok
• biofilm

Irodalom

• Michael Kuhl, Tom Fenchel . Egy mesterséges cianobaktérium szőnyeg növekedése, szerkezete és meszesedési potenciálja // Krumbein, WE, Paterson D. és Zavarzin G. (szerk.). Fosszilis és közelmúltbeli biofilmek, a földi élet természetrajza. Kluwer Acad. Publ., Dordrecht pp. 77-102 Archiválva : 2007. április 17., a Wayback Machine -nél
• G. A. Zavarzin . Mikrobaközösségek fejlődése a Föld történetében // A bioszféra pre-antropogén evolúciójának problémái. - M .: Nauka, 1993. - S. 212-222