STROMATOLITES: เกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไรความสำคัญ - ชีววิทยา

สโตรมาโทไลต์เป็นแนวปะการังที่เกิดจากไซยาโนแบคทีเรียกิจกรรมของจุลินทรีย์ (สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินหรือ) ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่สามารถสังเคราะห์แสงได้ คำว่า stromatolite มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกและแปลว่า "stratified rock"

การสะสมของสโตรมาโตไลต์เกิดขึ้นจากการจับตัวและการกักเก็บตะกอนในทะเลรวมถึงกิจกรรมการจับตัวกับแร่ของชุมชนจุลินทรีย์ แบคทีเรียที่มีชีวิตพบได้ในชั้นผิวของสโตรมาโทไลต์

stromatolites

แต่ชั้นที่อยู่เบื้องหลังคือการสะสมของตะกอนทะเลที่ผสมกับสารที่หลั่งจากแบคทีเรียและแร่ธาตุ รูปแบบการเติบโตนี้ก่อให้เกิดบันทึกฟอสซิลชนิดหนึ่ง เงินฝากเหล่านี้สร้างขึ้นช้ามาก: โครงสร้าง 1 ม. อาจมีอายุ 2,000 ถึง 3,000 ปี

อย่างไรก็ตามจุลินทรีย์ขนาดเล็กที่ประกอบเป็นสโตรมาโทไลต์ที่ทันสมัยนั้นคล้ายคลึงกับจุลินทรีย์ที่มีอยู่เมื่อ 3.5 พันล้านปีก่อน

Stromatolites มีความจำเป็นต่อการสร้างสิ่งมีชีวิตในสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นในเวลาต่อมาในวิวัฒนาการรวมทั้งมนุษย์ (สปีชีส์: Homo sapiens)

พวกมันเกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไร?

บันทึกซากดึกดำบรรพ์ที่สร้างขึ้นโดยไซยาโนแบคทีเรียในสโตรมาโตไลต์ของออสเตรเลียแสดงให้เห็นว่าพวกมันเกิดขึ้นเมื่อ 3.5 พันล้านปีก่อน นี่เป็นสิ่งที่น่าทึ่งในตัวเอง แต่ยิ่งไปกว่านั้นเมื่อคุณพิจารณาว่าหินที่เก่าแก่ที่สุดที่มีอายุถึง 3.8 พันล้านปี

โครงสร้างหินที่มีลักษณะเฉพาะของสโตรมาโตไลต์เกิดจากกระบวนการต่างๆที่ดำเนินการโดยไซยาโนแบคทีเรียรวมถึงการสังเคราะห์ด้วยแสง กลไกการสังเคราะห์แสงมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของไซยาโนแบคทีเรีย

เมื่อไซยาโนแบคทีเรียเติบโตขึ้นพวกมันจะกินก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีอยู่ในน้ำโดยรอบ สิ่งนี้ทำให้เกิดปฏิกิริยาการเผาผลาญที่ส่งเสริมการสร้างแคลเซียมคาร์บอเนตซึ่งตกตะกอนและแข็งตัวจึงก่อตัวเป็นโครงสร้าง "หิน"

กระบวนการนี้เป็นที่ชื่นชอบเนื่องจากไซยาโนแบคทีเรียผลิตสารเหนียวบางชนิดที่ช่วยในการจับแคลเซียมคาร์บอเนตและแร่ธาตุอื่น ๆ

แร่ธาตุเหล่านี้เกาะอยู่เหนือไซยาโนแบคทีเรียซึ่งยังคงเติบโตรอบ ๆ และผ่านการเคลือบที่กรุบกรอบ

โดยการทำซ้ำขั้นตอนนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีกให้เรียงเป็นชั้น ๆ จนรูปทรงเห็ดแบบคลาสสิกของสโตรมาโทไลท์โผล่พ้นน้ำ ดังนั้นซากของไซยาโนแบคทีเรียเหล่านี้จึงสร้างฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

เพราะพวกเขามีความสำคัญ?

Stromatolites ถือว่ามีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ:

พวกเขาเป็นผู้ผลิตออกซิเจนหลักบนโลก

ก่อนไซยาโนแบคทีเรียอากาศมีออกซิเจนเพียง 1% จากนั้นเป็นเวลา 2 พันล้านปีสโตรมาโทไลต์ที่สังเคราะห์แสงได้สูบออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงไปยังมหาสมุทร พวกมันเป็นต้นไม้ใต้น้ำชนิดหนึ่งก่อนที่จะมีต้นไม้บนบก

เมื่อน้ำในมหาสมุทรอิ่มตัวออกซิเจนจะถูกปล่อยออกสู่อากาศและเมื่อระดับขององค์ประกอบนี้เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 20% ในอากาศชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่หลากหลายจำนวนมากก็สามารถเจริญเติบโตและวิวัฒนาการได้

พวกมันเป็นหลักฐานฟอสซิลของสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดในโลก

กลไกที่สโตรมาโทไลต์พัฒนาขึ้น - ความสามารถในการออกจากชั้น (หรือชั้น) เมื่อเติบโต - ส่งผลให้เกิดการบันทึกที่เป็นหิน

บันทึกนี้สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าในบางกรณีและในบางกรณีด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์ การแข็งตัวและการบำรุงรักษาของชั้นในช่วงหลายล้านปีที่ผ่านมาทำให้พวกมันเป็นหลักฐานยืนยันถึงความเก่าแก่ของสิ่งมีชีวิตรูปแบบแรกบนโลก

พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่ดำรงสายวิวัฒนาการ

การสืบพันธุ์และการพัฒนาสโตรมาโทไลต์ที่ประสบความสำเร็จทำให้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถอยู่รอดจากสภาพการเปลี่ยนแปลงของโลกได้เป็นเวลาหลายพันล้านปี

ประสิทธิภาพในกลไกการปรับตัวที่ทำให้พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้ตั้งแต่กำเนิดเมื่อประมาณ 3.5 พันล้านปีก่อนทำให้พวกเขามีคุณสมบัติในการรักษาเชื้อสายวิวัฒนาการจากรูปลักษณ์ของพวกมัน

เข้าร่วมในวงจรชีวเคมีโบราณ

เนื่องจากจุลินทรีย์ที่ประกอบเป็นสโตรมาโตไลต์จะรีไซเคิลองค์ประกอบในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติพวกมันจึงดูดซับและผลิตโมเลกุลที่เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรชีวเคมี

วัฏจักรคาร์บอนมีความสำคัญมากในกระบวนการในบรรยากาศเช่นเดียวกับระดับของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) และการก่อตัวของคาร์บอเนตและสารชีวโมเลกุลบางชนิด นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในกระบวนการทางภูมิอากาศเช่นปรากฏการณ์เรือนกระจก

อะตอมของคาร์บอนถูกรีไซเคิลอย่างต่อเนื่องบนโลก คาร์บอนมักเข้าสู่วัฏจักรโดยจับกับโมเลกุลของเกลือเช่นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO ₃ ) นี่คือสารประกอบหลักที่ไซยาโนแบคทีเรียตกตะกอนจากสโตรมาโทไลต์

Stromatolites ในเม็กซิโก

Stromatolites เติบโตได้เฉพาะในบางที่ในโลก ในเม็กซิโกพบเฉพาะในเขตสงวนCuatrociénagasในโกอาวีลาและในทะเลสาบเจ็ดสีในบากาลาร์

ในทะเลสาบบากาลาร์สโตรมาโตไลต์เป็นสถานที่ท่องเที่ยวหลักและกระจายอยู่ห่างออกไปเจ็ดกิโลเมตรในเมืองที่เรียกว่าลอสราปิโดส

ผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยอิสระแห่งเม็กซิโกได้นำเสนอการศึกษาต่อหน่วยงานที่มีการเปิดเผยการเสื่อมสภาพของสโตรมาโตไลต์ใน Laguna de los Siete Colores

นี่แสดงถึงความเสียหายต่อสุขภาพสิ่งแวดล้อมของลากูนเนื่องจากสโตรมาโทไลต์ตอบสนองบทบาทของแนวปะการังและเนื่องจากเป็นผู้ผลิตออกซิเจนหลักในภูมิภาค

ในบางพื้นที่ของทะเลสาบความเสียหายได้สะท้อนให้เห็นแล้ว สิ่งนี้ส่งเสริมการสร้างคณะกรรมการในรัฐบาลเทศบาลที่เกี่ยวข้องซึ่งมีการบรรลุข้อตกลงหลายชุดเพื่อรักษาสิ่งมีชีวิตเหล่านี้เนื่องจากมีความสำคัญอย่างยิ่งในฐานะหลักฐานแรกของสิ่งมีชีวิตบนโลก

Stromatolites ในส่วนที่เหลือของโลก

นอกเหนือจากเม็กซิโกแล้วยังมีสถานที่ไม่กี่แห่งที่สามารถพบสโตรมาโตไลต์เหล่านี้ได้เช่นอ่าวฉลามในออสเตรเลียเกาะ Andros ในบาฮามาสและอ่าวเปอร์เซียซึ่งพบการก่อตัวที่เก่าแก่ที่สุด

Stromatolites ยังสามารถพบเห็นได้ในทะเลแดงทางชายฝั่งตะวันตกของออสเตรเลียในทะเลสาบ Salgada ใน Rio de Janeiro ในแฟลตเกลือทางตอนเหนือของชิลีและใน San Juan de Marcona ในเปรู

อ้างอิง

Allwood, AC, Grotzinger, JP, Knoll, AH, Burch, IW, Anderson, MS, Coleman, ML, & Kanik, I. (2009) การควบคุมการพัฒนาและความหลากหลายของสโตรมาโตไลต์ต้น Archean Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106 (24), 9548–55.
Awramik, S. (1992) ประวัติและความสำคัญของ Stromatolites. ใน: Schidlowski M. , Golubic S. , Kimberley MM, McKirdy DM, Trudinger PA (eds) วิวัฒนาการอินทรีย์ยุคแรก สปริงเกอร์เบอร์ลินไฮเดลเบิร์ก
Grotzinger, JP และ Rothman, DH (1996) แบบจำลอง abiotic สำหรับ stromatolite morphogenesis ธรรมชาติ.
Lepot, K. , Benzerara, K. , Brown, GE, & Philippot, P. (2008). การก่อตัวที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์ของสโตรมาโทไลต์อายุ 2,724 ล้านปี ธรณีศาสตร์ธรรมชาติ, 1 (2), 118-121.
Nutman, AP, Bennett, VC, เพื่อน, CRL, Van Kranendonk, MJ และ Chivas, AR (2016) การเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วของสิ่งมีชีวิตแสดงให้เห็นจากการค้นพบโครงสร้างจุลินทรีย์อายุ 3,700 ล้านปี ธรรมชาติ, 537 (7621), 535-538
ขี่ม้าอาร์. (2550). คำว่า stromatolite: ต่อคำจำกัดความที่สำคัญ เลธายา, 32 (4), 321–330

STROMATOLITES: เกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไรความสำคัญ - ชีววิทยา - 2025