แม้ว่าการก่อตัวเป็นแถบสีเหล็กส่วนใหญ่อาจสะสมในระหว่างหรือหลังจากไซยาโนแบคทีเรียเริ่มสำลักออกซิเจนไปทั่วทะเล การก่อตัวบางอย่าง แม้จะมีขนาดเล็กกว่าการก่อตัวเมื่อประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อนก็ตาม ก่อตัวขึ้นหลายล้านปีก่อนที่จะมีออกซิเจนละลายอยู่นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันมานานแล้วว่าเหล็กที่ละลายกลายเป็นออกซิไดซ์ได้อย่างไรในสภาวะไร้ออกซิเจน สูญเสียอิเล็กตรอนและเปลี่ยนจาก Fe 2+เป็น Fe 3+ ฌอน เอ. โครว์ นักชีวธรณีเคมีแห่งมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นเดนมาร์ก ในเมืองโอเดนส์ กล่าวว่า สิ่งอื่นที่ไม่ใช่ออกซิเจนจะต้องทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน ไม่เพียงแต่ขาดออกซิเจนอิสระเท่านั้น มหาสมุทรยังมีซัลเฟตที่ละลายอยู่เพียงเล็กน้อยหากมีตัวรับอิเล็กตรอนเกิดขึ้นเมื่อซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่พ่นออกมาโดยภูเขาไฟทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและน้ำ
การทดสอบในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าแสงอัลตราไวโอเลต
สามารถกระตุ้นการเกิดออกซิเดชันของธาตุเหล็กที่ละลายในน้ำที่ไม่เป็นพิษ ซึ่งไม่มีออกซิเจนละลายอยู่ แต่ไม่มีใครสังเกตเห็นปฏิกิริยาดังกล่าวในน้ำทะเลที่ไม่เป็นพิษหรือเทียบเท่าในห้องปฏิบัติการ โครว์กล่าว กระบวนการอื่นที่รู้จักกันในการออกซิไดซ์เหล็กที่ละลายในน้ำที่เป็นพิษนั้นเกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์โบราณที่เรียกว่าโฟโตเฟอร์โรโทรฟ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่ได้รับพลังงานจากแสงและธาตุเหล็ก ตอนนี้ โครว์และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบทะเลสาบในชาวอินโดนีเซียซึ่งมีโฟโตเฟอร์โรโทรฟอาศัยอยู่ ส่วนลึกของทะเลสาบอาจเป็นมหาสมุทร Archean ในยุคปัจจุบัน
ทะเลสาบมาตาโนในอินโดนีเซียมีความยาวเพียง 28 กิโลเมตร และที่จุดที่กว้างที่สุดมีความกว้างเพียง 8 กิโลเมตร แต่ที่ลึกที่สุดนั้นลึกกว่า 590 เมตร ความลึกที่ยอดเยี่ยมและด้านล่างที่สูงชัน ประกอบกับภูมิภาคนี้ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาลที่รุนแรง ส่งผลให้การไหลเวียนของน้ำในทะเลสาบไม่ดี นักวิจัยรายงานเมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้วในรายงานการประชุมของ National Academy of Sciences
การวัดภาคสนามเผยให้เห็นว่าน้ำผิวดินของทะเลสาบ Matano
มีออกซิเจน แต่น้ำทั้งหมดที่อยู่ต่ำกว่าระดับความลึก 100 เมตร ซึ่งคิดเป็นปริมาตรส่วนใหญ่ของทะเลสาบนั้นเป็นพิษ โครว์กล่าวว่าเนื่องจากดินในลุ่มน้ำโดยรอบไม่ดี ธาตุอาหารจึงไหลลงสู่ทะเลสาบได้น้อย ซัลเฟตที่ละลายอยู่ไม่กี่ชนิดที่ถูกชะล้างเข้าไปจะถูกใช้โดยปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายในเคโมไคลน์ ซึ่งเป็นชั้นบางๆ ของน้ำที่แยกน้ำผิวดินที่มีออกซิเจนออกจากส่วนลึกที่เป็นพิษ ดังนั้น นักวิจัยจึงทราบว่าระดับความลึกที่ปราศจากออกซิเจนและซัลเฟตของทะเลสาบซึ่งอุดมไปด้วยธาตุเหล็กที่ละลายอยู่นั้น อาจมีองค์ประกอบทางเคมีคล้ายกับมหาสมุทรของโลกเมื่อเกิดขึ้นก่อนที่ชั้นบรรยากาศจะได้รับออกซิเจนอย่างทั่วถึง
มีจุลินทรีย์สังเคราะห์แสงจำนวนน้อยอาศัยอยู่ในผิวน้ำของทะเลสาบที่มีสารอาหารต่ำ พวกที่ทำเช่นนั้น เช่นเดียวกับพืชและสิ่งมีชีวิตในทะเลส่วนใหญ่ที่เจริญเติบโตในสภาพที่มีออกซิเจน จะใช้คลอโรฟิลล์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า คลอโรฟิลล์เอ การขาดแคลนจุลินทรีย์ทำให้น้ำตอนบนของทะเลสาบใสเป็นพิเศษ ซึ่งช่วยให้แสงแดดส่องผ่านน้ำที่เป็นพิษได้ ที่ความลึกประมาณ 120 เมตร โครว์และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าจุลินทรีย์ที่พบมากที่สุดไม่มีคลอโรฟิลล์aแต่มีแบค ทีริโอคลอโรฟิลล์ อีซึ่งเป็นเม็ดสีที่เก็บเกี่ยวแสงซึ่งดูดซับแสงอินฟราเรดและมีอยู่ในโฟโตเฟอร์โรโทรฟที่ปรับให้เข้ากับสภาพแสงน้อย การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมชี้ให้เห็นว่าโฟโตเฟอร์โรโทรฟเป็นจุลินทรีย์กลุ่มแรกของโลก
จุลินทรีย์เหล่านี้อาศัยอยู่ที่ระดับความลึกซึ่งระดับแสงอยู่ระหว่าง 0.005 ถึง 0.01 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณที่ผิวทะเลสาบโครว์กล่าว สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ยังเจริญเติบโตได้: น้ำแต่ละลิตรมีโฟโตเฟอร์โรโทรฟระหว่าง 300 ล้านถึง 16 พันล้านตัว จุลินทรีย์เหล่านี้อาศัยอยู่ในจุดหวานที่เป็นพิษซึ่งธาตุเหล็กและฟอสฟอรัสที่ละลายอยู่ซึ่งลอยขึ้นมาจากส่วนลึกพบกับแสงแดดที่อ่อนแต่ยังใช้งานได้ซึ่งกรองลงมาจากด้านบน อัตราการเติบโตของพวกมันสร้างมวลชีวภาพได้มากเท่ากับคาร์บอนประมาณ 650 นาโนกรัมต่อชั่วโมงในน้ำแต่ละลิตร เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงที่ผิวทะเลสาบ
“นี่เป็นครั้งแรกที่ได้เห็นระบบนิเวศของจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมทางน้ำที่อุดมด้วยธาตุเหล็กที่เสถียร” โครว์กล่าว “สิ่งนี้ทำให้ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับบทบาททางชีววิทยาในการก่อตัวของเหล็กที่มีแถบสีมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น” ทีมงานประเมินว่าโฟโตเฟอร์โรโทรฟสามารถผลิตมวลชีวภาพประมาณร้อยละ 10 ของสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยแสงสมัยใหม่ได้ทั่วโลก
โครว์และเพื่อนร่วมงานของเขามองไม่เห็นว่าจุลินทรีย์ในทะเลสาบมาทาโนเปลี่ยนธาตุเหล็กที่ละลายน้ำให้อยู่ในรูปแบบที่ไม่ละลายน้ำ ในสภาพที่มีแสงจำกัดนั้น เขาตั้งข้อสังเกตว่าจะใช้เวลาหลายเดือนในการผลิตปริมาณที่วัดได้ ในอนาคต การทดสอบในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับจุลินทรีย์ที่เพาะเลี้ยงจากส่วนลึกของทะเลสาบ Matano อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่จุลินทรีย์โบราณอาจเติบโตในมหาสมุทร Archean และสารอาหารประเภทใดหรือธาตุที่จำเป็นต่อการเผาผลาญอาหาร
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ยูฟ่าสล็อต
