약 40 억 년 전, 지구상의 첫 번째 생명체는 화학적 화합물 감소의 산화로 인한 에너지를 사용했습니다 - 화학 합성이라고하는 바이오 매스 생산 방식
광합성, 특히 산소 광합성의 형태 인 광합성은 곧 출현 후 지구상의 주요 생산 방식이되기 시작했다. 그러나 오늘날 지구상의 화학 합성에 의해 여전히 지속되는 생태계는 최근 몇 년 동안 관심을 끌고 있습니다.
심해의 퍼지는 산마루를 따라 수열 통풍구와 무성한 동물 공동체가 발견되면서 과학자들은 지구 내부의 화학 에너지가 광합성 1 차 생산과는 크게 독립적 인 음식 웹을 유지한다는 것을 깨달았습니다. 화학 합성이 미생물을 유지하는 많은 범위를 인식하고 Metazoan 공동체가 지구에서의 삶이 시작된 방법에 대한 현재의 개념을 바꿨습니다.
화학 신생 기반 생태계에 대한 연구에 따르면 수명의 상한 온도 한계는 100 ° C보다 훨씬 높습니다. 깊은 생물권으로 불리는 삶은 화성 빵 껍질의 화학 합성에 의해 촉진됩니다. 마지막으로, 우주 생물 학자들이 다른 천체에서 생명의 증거를 찾으려고 할 때, 그들은 주로 화성, 유로파, Enceladus와 같은 행성과 달에서 화학 생물의 흔적을 찾고 있습니다.
.생물 지정 검색 방법
일반적으로 생물 지정 또는 바이오 마커라고하는 생명의 흔적은 신체 화석, 미량 화석, 분자 및 특정 안정적인 동위 원소의 풍부 분포 형태로 제공됩니다. 원핵 생물은 일반적으로 신체 화석으로 보존되지 않기 때문에 초기 지구의 암석 기록에서 생명의 흔적을 찾는 것은 깊은 지하 및 기타 천체는 생체 분자 및 안정적인 동위 원소 패턴에 중점을 둡니다. 후자는 지질 학적 시간 척도에서 안정적 인 경향이있는 반면, 생체 유기 분자는 훨씬 더 쉽게 파괴됩니다.
의심되는 생체 미네랄과 암석의 요소 패턴은 대체 생물 서명이 될 수 있습니다. 일부 생체 분자만큼 특이적이고 진단하는 경우는 거의 없지만 일부 박테리아와 고고는 요소 패턴이 생물 서명이되는 정도까지 특정 요소를 풍부하게하는 것으로 알려져 있습니다.
메탄-산화 원산화 원산화의 새로운 생체 서명
열수 통풍구와는 별도로, 세계 바다의 대륙 마진을 따라 정렬 된 차가운 메탄 스 누트는 화학 합성의 핫스팟입니다. 메탄 Seeps에서는 고고와 박테리아의 컨소시엄이 메탄의 산화를 담당합니다. 이 원핵 생물은 살아있는 동안 미생물 기술로만 식별 될 수는 없지만, 탄소 안정 동위 원소 시그니처와 안정적인 생체 분자, 소위 지질 바이오 마커에 의해 고대 암석에서도 인식 될 수 있습니다.
.우리는 이제 메탄에서 형성된 석회석을 연구함으로써 메탄의 산화와 관련된 고고와 박테리아의 이전 존재를 인식하는 새로운 접근법을 설명합니다. 메탄 소비 원핵 생물의 대사로 인해 즉시 발생하는 탄산염 광물은 메탄-산화 컨소시엄의 바이오 필름에 의한 금속 흡수를 반영하는 미량 금속 분포를 나타낸다. 이러한 바이오 필름에서의 미네랄 형성은 유기물에 의해 우선적으로 격리되는 것으로 알려진 밝은 희토류 요소의 강한 강화와 함께 오는 것으로 밝혀졌다. 메탄 스패에서 바이오 필름에서 침전되는 잘 보존 된 탄산염 광물은 밝은 희토류 요소의 농축에 의해 대표 될뿐만 아니라 국부적으로 형성된 암석의 다른 구성 요소보다 여전히 더 유기 탄소를 함유하고 있습니다.
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그러나, 연구 된 암석이 해양 Seeps에서 형성 된 후 변경 과정에 의해 얼마나 심각한 영향을 미쳤는지에 따라 1 차 미량 금속 인벤토리가 손상 될 수 있습니다. 그러한 후기 변경은 SEEP에서 형성되는 광물에서 새로 발견 된 미량 금속 생물 지정을 지울 수 있지만, 연구 된 암석의 변화 정도를 평가할 수 있고, 미량 금속 분포의 생물 생성이 검증 될 수있다.
.미래의 연구
현대 환경에서 인정되기 전에 고대 암석에서 새로운 생체 서명이 발견 된 것은 이번이 처음이 아닙니다. 오늘날 해양 스핑에서 형성되는 탄산염 암석이 바이오 필름에서 광물 화이 발생할 때 동일한 희토류 요소와 동일한 풍요를 보이는 경우 테스트해야합니다. 그러나, 이러한 연구는 메탄-산화 원산화 원산화 원산화의 생물막 광물 화의 효과에 국한되어서는 안되지만, 가파른 미생물 구배가 광물 화에 대한 다양한 유형의 발달을 선호하는 다른 환경을 탐색해야한다. 점점 더 이상적으로 독립적 인 생물 지정이 이용할 수있게되면서 지구 학자와 우주 생물 학자가 지구의 미생물 생명의 진화를 재구성 할 가능성이 증가합니다.
이러한 발견은 희토류 요소라는 제목의 미생물 활동 및 초기 대각선 :고대 메탄-시프 퇴적물의 탄산염 시멘트의 새로운 관점, 최근 화학 지질학 저널에 발표 된 기사에 설명되어 있습니다. 이 작품은 J. Zwicker, D. Smrzka 및 S. Gier가 Universität Wien, T. Himmler에서 노르웨이의 지질 조사, P. Monien, Washington University의 J.L. Goedert, Universität Hamburg의 J. Peckmann에 의해 수행되었습니다.
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