Mysterieuze en diep aardse microben die we nog maar net beginnen te begrijpen

Uiteindelijk hebben Boston en andere wetenschappers door jarenlang onderzoek onthuld dat de microben in Lechuguilla veel meer doen dan alleen maar een beetje vuil uitspugen. Lechuguilla Island ligt in dikke lagen kalksteen, de overblijfselen van een 250 miljoen jaar oud koraalrif. De vele kamers in dergelijke grotten worden meestal gevormd door regenwater dat in de grond sijpelt en geleidelijk de kalksteen oplost. In Lechuguilla spelen microben echter ook de rol van beeldhouwer: bacteriën die begraven oliereserves opeten, geven waterstofsulfidegas vrij, dat reageert met zuurstof in het grondwater en zwavelzuur produceert dat de kalksteen vormgeeft. Tegelijkertijd verbruiken verschillende microben waterstofsulfide en genereren ze zwavelzuur als bijproduct. Soortgelijke processen vinden plaats in 5 tot 10 procent van de kalksteengrotten wereldwijd.

Sinds de eerste afdaling van Boston naar Lechujula hebben wetenschappers over de hele wereld ontdekt dat micro-organismen de aardkorst transformeren, waar ze zich ook bevinden. Alexis Templeton, een geomicroboloog aan de Universiteit van Colorado in Boulder, brengt regelmatig een bezoek aan een dorre bergvallei in Oman, waar tektonische activiteit delen van de aardmantel (de laag die onder de korst ligt) veel dichter naar het oppervlak heeft geduwd. Zij en haar collega’s boorden putten tot een kwart mijl in de hoge mantel en haalden lange cilinders van 80 miljoen jaar oude rotsen eruit, waarvan sommige prachtig gemarmerd zijn in verbluffende bordeauxrode en groene tinten. Bij laboratoriumstudies is Templeton heeft aangetoond dat deze monsters vol zitten met bacteriën, waarvan sommige de samenstelling van de aardkorst veranderen: ze eten waterstof en inhaleren sulfaten in de rotsen, ademen waterstofsulfide uit en creëren nieuwe afzettingen van sulfidemineralen vergelijkbaar met pyriet, ook bekend als dwazen. goud. .

READ  Als u dit opmerkt tijdens het tandenpoetsen, kan dit een teken zijn van dementie

Door gerelateerde processen hebben microben bijgedragen aan het creëren van een deel van de aardse reserves aan goud, zilver, ijzer, koper, lood en zink, naast andere mineralen. Wanneer ondergrondse microben rotsen afbreken, laten ze vaak mineralen vrij die erin gevangen zitten. Sommige chemicaliën die door microben vrijkomen, zoals waterstofsulfide, combineren zich met vrij zwevende mineralen en vormen zo nieuwe vaste verbindingen. Andere door microben geproduceerde moleculen vangen oplosbare mineralen op en binden ze aan elkaar. Sommige microben slaan metalen op in hun cellen of vormen een korst van microscopisch kleine metaalvlokken die voortdurend meer metalen aantrekken, wat gedurende lange perioden grote afzettingen kan vormen.

Het leven, vooral het microbiële leven, heeft een grote hoeveelheid mineralen op aarde gevormd, dit zijn in de natuur voorkomende anorganische vaste verbindingen met goed georganiseerde atomaire structuren, of, om het duidelijker te zeggen, zeer elegante gesteenten. Tegenwoordig telt de aarde meer dan 6.000 verschillende soorten mineralen, waarvan de meeste kristallen zijn, zoals diamanten, kwarts en grafiet. De vroege aarde had echter niet veel minerale diversiteit. In de loop van de tijd veranderden en concentreerden de onbekende elementen door de voortdurende fragmentatie, het smelten en het opnieuw stollen van de vroege korst van de planeet. Het leven begon rotsen af ​​te breken en elementen te recyclen, waardoor geheel nieuwe chemische mineralisatieprocessen ontstonden. Meer dan de helft van de mineralen op aarde kan alleen bestaan ​​in een omgeving met veel zuurstof, die niet bestond voordat microben, algen en planten de oceaan en de atmosfeer van zuurstof voorzagen.

READ  NASA's Curiosity spacecraft celebrates 3,000 days on Mars with an intense panorama

Door een combinatie van tektonische activiteit en de constante drukte van het leven heeft de aarde een mineraalrepertoire ontwikkeld dat ongeëvenaard is door enig ander bekend planetair lichaam. Ter vergelijking: de maan, Mercurius en Mars zijn arm aan mineralen, met misschien hooguit een paar honderd soorten mineralen. De diversiteit aan mineralen op aarde hangt niet alleen af ​​van de aanwezigheid van leven, maar ook van de eigenschappen ervan. Robert Hazen, mineraloog en astrobioloog aan de Carnegie University for Science, en statisticus Grethe Hystad hebben berekend dat de kans dat twee planeten een identieke reeks mineraalsoorten bevatten één op 10³²² is. Aangezien er naar schatting slechts 10²⁵ aardachtige planeten in het universum zijn, is er zeker geen andere planeet die het exacte aantal mineralen van de aarde bevat. “Het besef dat de minerale evolutie van de aarde rechtstreeks afhankelijk is van de biologische evolutie is enigszins schokkend.” Hazen schrijft in zijn boek ‘Symfonie in C.’ “Het vertegenwoordigt een fundamentele verandering ten opzichte van de opvatting die een paar decennia geleden heerste, toen ik promoveerde in de mineralogie. Een adviseur zei tegen mij: volg geen biologiecursus, je zult er nooit gebruik van maken!”

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *