大峡谷团队记录了与地球氧合有关的微生物迁移

水资源教授Bopi Biddanda在Annis水资源研究所摆姿势拍照
GVSU水资源教授Bopi Biddanda领导了这个研究小组 它收集了休伦湖微生物迁移的数据和图像.
图片来源:Kendra Stanley-Mills

大峡谷的研究人员相信他们已经发现了其中一个 氧气含量是如何上升到必要水平的谜团 鼓励了数十亿年前地球上生命的扩张 钥匙就在休伦湖的湖底.

正如我们所知,生命的存在可能要归功于薄薄的微生物垫, 沿着年轻的地球浅滩海岸线的底部, 类似于休伦湖天坑里的垫子. 来自Annis的团队 马斯基根州的水资源研究所一直在研究这些垫子和 它的 研究结果已发表在二月号上 《五大湖研究杂志.”

休伦湖的天坑和微生物垫使博皮比丹达, AWRI的水资源教授,和他的团队一窥究竟 生命就像5亿到40亿年前地球海洋中的生命一样.

“(这些垫子)看起来像地毯或地毯,它们会在那里生长 还是阳光,”比丹达说. “太浅的话,它们就会燃烧 在臭氧层出现之前的富含紫外线的环境中. 太 很深,他们就会与光隔绝.”

Biddanda是一个国际团队的成员,该团队发表了他们的 2021年8月的一项研究显示 垫层是如何成为氧气的关键 大气 因为地球的日光在地质时期增加了.

本月公布的数据和图像显示了GVSU的研究人员是如何 比丹达说,他们追踪了微生物在这个过程中的微小迁移.

大峡谷研究小组将一台水下相机安装在一个框架上,以收集图像.
实验室经理Anthony Weinke说, 左, 与Annis水资源研究所合作,学生Ian Stone将水下摄像机固定在框架上,而学生Janelle Cook则在一旁观看.
一名潜水员在休伦湖底部检查水下相机拍摄的延时视频.
桑德湾海洋保护区的一名潜水员正在检查放置在休伦湖底部微生物垫顶部的水下相机.

“这可能是有史以来最大规模的生命运动 地球上存在了30亿年的生命,这使得 为今天做好准备,”他说. “没有人从视觉上追踪过这一点 如此高质量和高频率的图像迁移.”

当他们研究休伦湖的垫子时,比丹达和他的团队, 包括研究员Anthony Weinke和本科生Ian 他说,斯通和詹妮尔·库克注意到了颜色模式的变化. 

“我们注意到,如果我们一大早去,席子就会 白的,”比丹达说. “但那天晚些时候,当我们潜入水中时,它 会是深紫色吗. 所以我们有了这个假设 不同颜色的微生物具有不同的功能 换地方.”

比丹达和他的团队认为紫色的微生物可以控制 光合作用的阳光会迁移到草席的顶部,以获得更好的效果 定位捕捉阳光. 

到了晚上,这些微生物会与另一组微生物交换位置 席子里对化学物质敏感的无色素微生物 硫化物用于能源生产. 整个迁移仅仅是 比丹达说. 

比丹达和他的团队将其描述为微生物之间的探戈. 

“通过建立这些昼夜交替的班次,它几乎 就像一个工厂,但有着非常不同的规则,非常不同的角色。” Biddanda说. “早上,技术人员来安装 晚上,其他技术人员会过来把引擎修好.” 

为了实时地见证迁移,团队附加了一个延时镜头 摄像机放到一个临时的框架上,在潜水员的帮助下 在阿尔佩纳的桑德湾海洋保护区,将相机放置在垫子上.

“2018年的第一年观测令人震惊,”比丹达说. “我们用了两年多的时间来证实这是真的 发生在多个日常循环中.”

草席在捕获和储存碳方面也起着重要作用 湖底. 有机物质,比如落在垫子上的植物 会被迁移的微生物迅速覆盖,并被推入 比丹达说. 

沉积物中没有氧气,有机物被保存了下来 就像可能发生在被垫子覆盖的浅海一样 早期地球. Biddanda说. 储存的碳越多 沉积物,更多的氧气可以释放到水中,最终 大气中. 

“我们现在看到的微生物的非常小的规模过程 宏观上看,像今天的天坑这样的避难所可能代表什么 可能在全球范围内发生了很长一段时间导致 我们今天所拥有的含氧和多样化的生物圈,”比丹达说. 

订阅

注册并接收最新的大峡谷头条新闻,每天早上发送到您的电子邮件收件箱.