Los antepasados de las bacterias modernas cultivadas en un lago rico en hierro en la República Democrática del Congo podrían haber sido clave para mantener el clima templado débilmente iluminado de la Tierra y para formar los depósitos de mineral de hierro más grandes del mundo hace miles de millones de años.
Una nueva investigación en Science Advances está descubriendo el papel vital que los microbios Precambrico, pueden haber jugado en dos de los misterios más grandes de la Tierra primitiva. La investigación proporciona una posible explicación a la paradoja del 'sol debil', originada por el astrónomo Carl Sagan
Investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) y colaboradores de las universidades de Alberta, Tübingen, Autònoma de Barcelona y el Instituto de Tecnología de Georgia, descubrieron que los antepasados de bacterias modernas cultivadas en un lago rico en hierro en la República Democrática del Congo podrían haber sido es clave para mantener el clima templado débilmente iluminado de la Tierra y para formar los depósitos de mineral de hierro más grandes del mundo hace miles de millones de años.
Las bacterias tienen características químicas y físicas especiales que, en ausencia total de oxígeno, les permiten convertir la energía de la luz solar en minerales de hierro oxidados y en biomasa celular. La biomasa finalmente provoca la producción del potente gas metano de efecto invernadero por otros microbios.
"Utilizando técnicas geomicrobiológicas modernas, descubrimos que ciertas bacterias tienen superficies que les permiten expulsar minerales de hierro, lo que les permite exportar estos minerales al fondo marino para hacer depósitos de mineral", dijo Katharine Thompson, autora principal del estudio y doctora. estudiante en el departamento de microbiología e inmunología.
"Separadas de sus productos minerales oxidados, estas bacterias luego alimentan a otros microbios que producen metano. Ese metano es lo que probablemente mantuvo caliente la atmósfera temprana de la Tierra, a pesar de que el sol era mucho menos brillante que hoy".
Esta es una posible explicación a la paradoja del 'débil sol joven', originada por el astrónomo Carl Sagan. La paradoja es que había océanos líquidos en la Tierra primitiva, pero los presupuestos de calor calculados a partir de la luminosidad del Sol temprano y la química atmosférica moderna implican que la Tierra debería haberse congelado por completo. Una Tierra congelada no habría soportado mucha vida. El científico atmosférico James Walker de la Universidad de Michigan propuso inicialmente una atmósfera rica en metano formada en relación con los depósitos de mineral de hierro a gran escala y la vida en 1987. El nuevo estudio proporciona una fuerte evidencia física para apoyar la teoría y descubre que las interacciones bacterianas y minerales a microescala fueron probablemente responsables.
"El conocimiento fundamental que estamos obteniendo de los estudios que utilizan herramientas y técnicas geo-microbiológicas modernas está transformando nuestra visión de la historia temprana de la Tierra y los procesos que llevaron a un planeta habitable por la vida compleja, incluidos los humanos", dijo el autor principal del artículo, Sean Crowe, Cátedra de Investigación de Canadá en Geomicrobiología y profesor asociado en la UBC.
"Este conocimiento de los procesos químicos y físicos a través de los cuales las bacterias interactúan con su entorno también se puede utilizar para desarrollar y diseñar nuevos procesos para la recuperación de recursos, nuevos materiales de construcción y construcción, y nuevos enfoques para tratar la enfermedad".
En el futuro, dicha información geo-microbiológica probablemente será invaluable para los esfuerzos de geoingeniería a gran escala que podrían usarse para eliminar el CO2 de la atmósfera para la captura y almacenamiento de carbono, y nuevamente influir en el clima a través de interacciones bacterianas y minerales.
Fuente y enlace a la investigación: Katharine J. Thompson, Paul A. Kenward, Kohen W. Bauer, Tyler Warchola, Tina Gauger, Raul Martinez, Rachel L. Simister, Céline C. Michiels, Marc Llirós, Christopher T. Reinhard, Andreas Kappler, Kurt O. Konhauser, Sean A. Crowe. Fotoferrotrofia, deposición de formaciones de hierro en bandas y producción de metano en los océanos de Archean. Science Advances, 2019
Una nueva investigación en Science Advances está descubriendo el papel vital que los microbios Precambrico, pueden haber jugado en dos de los misterios más grandes de la Tierra primitiva. La investigación proporciona una posible explicación a la paradoja del 'sol debil', originada por el astrónomo Carl Sagan
Investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) y colaboradores de las universidades de Alberta, Tübingen, Autònoma de Barcelona y el Instituto de Tecnología de Georgia, descubrieron que los antepasados de bacterias modernas cultivadas en un lago rico en hierro en la República Democrática del Congo podrían haber sido es clave para mantener el clima templado débilmente iluminado de la Tierra y para formar los depósitos de mineral de hierro más grandes del mundo hace miles de millones de años.
Las bacterias tienen características químicas y físicas especiales que, en ausencia total de oxígeno, les permiten convertir la energía de la luz solar en minerales de hierro oxidados y en biomasa celular. La biomasa finalmente provoca la producción del potente gas metano de efecto invernadero por otros microbios.
"Utilizando técnicas geomicrobiológicas modernas, descubrimos que ciertas bacterias tienen superficies que les permiten expulsar minerales de hierro, lo que les permite exportar estos minerales al fondo marino para hacer depósitos de mineral", dijo Katharine Thompson, autora principal del estudio y doctora. estudiante en el departamento de microbiología e inmunología.
"Separadas de sus productos minerales oxidados, estas bacterias luego alimentan a otros microbios que producen metano. Ese metano es lo que probablemente mantuvo caliente la atmósfera temprana de la Tierra, a pesar de que el sol era mucho menos brillante que hoy".
Esta es una posible explicación a la paradoja del 'débil sol joven', originada por el astrónomo Carl Sagan. La paradoja es que había océanos líquidos en la Tierra primitiva, pero los presupuestos de calor calculados a partir de la luminosidad del Sol temprano y la química atmosférica moderna implican que la Tierra debería haberse congelado por completo. Una Tierra congelada no habría soportado mucha vida. El científico atmosférico James Walker de la Universidad de Michigan propuso inicialmente una atmósfera rica en metano formada en relación con los depósitos de mineral de hierro a gran escala y la vida en 1987. El nuevo estudio proporciona una fuerte evidencia física para apoyar la teoría y descubre que las interacciones bacterianas y minerales a microescala fueron probablemente responsables.
"El conocimiento fundamental que estamos obteniendo de los estudios que utilizan herramientas y técnicas geo-microbiológicas modernas está transformando nuestra visión de la historia temprana de la Tierra y los procesos que llevaron a un planeta habitable por la vida compleja, incluidos los humanos", dijo el autor principal del artículo, Sean Crowe, Cátedra de Investigación de Canadá en Geomicrobiología y profesor asociado en la UBC.
"Este conocimiento de los procesos químicos y físicos a través de los cuales las bacterias interactúan con su entorno también se puede utilizar para desarrollar y diseñar nuevos procesos para la recuperación de recursos, nuevos materiales de construcción y construcción, y nuevos enfoques para tratar la enfermedad".
En el futuro, dicha información geo-microbiológica probablemente será invaluable para los esfuerzos de geoingeniería a gran escala que podrían usarse para eliminar el CO2 de la atmósfera para la captura y almacenamiento de carbono, y nuevamente influir en el clima a través de interacciones bacterianas y minerales.
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