Остров тайных окаменелостей: погружаемся в мир живых строматолитов Красного моря

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

В мире науки, где границы познания постоянно расширяются, исследователи часто сталкиваются с поразительными открытиями, бросающими вызов существующим представлениям и открывающими новые горизонты. Одно из таких открытий — это обнаружение современных живых строматолитов на острове Шейбарах, расположенном в северо-восточной части Красного моря, у берегов Саудовской Аравии.

Строматолиты, иллюстрация
Автор: Designer

Строматолиты — это древнейшие окаменелые образования, представляющие собой окаменевшие остатки древних колоний цианобактерий, которые процветали в земных океанах миллиарды лет назад. Они служили важным источником кислорода и сформировали основы биосферы Земли. В наши дни строматолиты встречаются редко, обычно в экстремальных условиях, таких как гиперсоленые лагуны или щелочные озера, и считаются «реликтами» былого великолепия.

(A) Расположение района исследований в северной части Красного моря. (B) Остров Шейбара на карбонатной платформе Аль-Ваджх. Белые стрелки указывают преобладающее направление ветра на основе среднегодовых данных о ветре за 10 лет. (C) Расположение строматолитового поля на юго-западной части острова Шейбара.
Автор: Volker Vahrenkamp, Viswasanthi Chandra, Elisa Garuglieri, Ramona Marasco, Kai Hachmann, Pankaj Khanna, Daniele Daffonchio, Alexander Petrovic; Discovery of modern living intertidal stromatolites on Sheybarah Island, Red Sea, Saudi Arabia. Geology 2024; 52 (5): 347-351. doi: https://doi.org/10.1130/G51793.1 CC-BY 4.0 Источник: pubs.geoscienceworld.org

Исследователи из King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) под руководством доктора Волькера Варенкампа совершили революционное открытие. Они обнаружили живые строматолиты в мелководных прибрежных зонах острова Шейбарах. Это открытие не только меняет наши представления о распространении строматолитов, но и открывает новые возможности для изучения микробиологических процессов, происходящих в этих уникальных экосистемах.

Геологический контекст и уникальные особенности

Строматолиты острова Шейбарах располагаются на платформе Аль-Вадж, которая является частью северо-восточной части Красного моря. Эта платформа характеризуется необычайно чистыми водами и отсутствием крупных рек, что делает ее идеальным местом для изучения древних форм жизни.

(A) Изображение строматолитовых полей, сделанное с помощью беспилотного летательного аппарата, показывающее три основных морфотипа строматолитов и их распределение. (B-C) Строматолиты типа 1 в верхней литоральной зоне, с удлиненной синусоидальной или ромбовидной морфологией, слоистыми внутренними структурами и пустулезным внешним видом. Белые стрелки показывают пасущихся гастропод во время прилива (подводная фотография). (D-E) Строматолиты типа 2, состоящие из низкорельефных, неправильной формы овоидных скоплений строматолитов во внешнем поле. (F-G) Строматолиты типа 3, состоящие из менее четких, низкорельефных микробных матов, покрытых тонким слоем карбонатного песка.
Автор: Volker Vahrenkamp, Viswasanthi Chandra, Elisa Garuglieri, Ramona Marasco, Kai Hachmann, Pankaj Khanna, Daniele Daffonchio, Alexander Petrovic; Discovery of modern living intertidal stromatolites on Sheybarah Island, Red Sea, Saudi Arabia. Geology 2024; 52 (5): 347-351. doi: https://doi.org/10.1130/G51793.1 CC-BY 4.0 Источник: pubs.geoscienceworld.org

Ученые обнаружили, что строматолиты острова Шейбарах представлены тремя различными типами:

  • Тип 1 — это длинные, волнообразные образования, расположенные параллельно береговой линии. Они растут в верхних приливных зонах, где ощущается существенное изменение уровня воды в течение дня.
  • Тип 2 — это более низкие и округлые образования, встречающиеся в средней и нижней приливных зонах.
  • Тип 3 — это менее плотные и менее структурированные образования, покрытые тонким слоем песка. Они растут в нижней приливной зоне и в мелководных районах.

Микробиологическое разнообразие и механизмы роста

(A) Ручной образец строматолита типа 1, демонстрирующий слоистые структуры. (B) Изображение рентгеновской микротомографии (μCT) X-Z поперечного сечения строматолита типа 1, демонстрирующее более плотные внутренние слоистые структуры (красные). Цветная полоса представляет диапазон значений μCT, соответствующих плотности КТ; синий = пустота. (C) Микрофотография тонкого среза, иллюстрирующая микритную корку на поверхности строматолита. (D) Миллиметровые слои зерен литифицированного осадка (желтые стрелки) и сплавленные зерна (зеленые стрелки). (E) Зерна, зараженные микроборидами у внешних ободков и сросшиеся на контактах зерен (зеленые стрелки). (F) Ацикулярные игольчатые арагонитовые цементы (АА), образовавшиеся вокруг ободов зерен (G).
Автор: Volker Vahrenkamp, Viswasanthi Chandra, Elisa Garuglieri, Ramona Marasco, Kai Hachmann, Pankaj Khanna, Daniele Daffonchio, Alexander Petrovic; Discovery of modern living intertidal stromatolites on Sheybarah Island, Red Sea, Saudi Arabia. Geology 2024; 52 (5): 347-351. doi: https://doi.org/10.1130/G51793.1 CC-BY 4.0 Источник: pubs.geoscienceworld.org

Особый интерес представляют микробиологические сообщества, населяющие строматолиты. В ходе исследования было установлено, что основными организмами, формирующими строматолиты, являются цианобактерии. Эти фотосинтезирующие бактерии поглощают солнечный свет и преобразуют его в энергию, одновременно выделяя кислород.

Ученые также обнаружили необычные ретикулированные (сетчатые) нити, которые были найдены в верхних слоях строматолитов. До сих пор подобные нити встречались только в пещерах, лишенных солнечного света.

(A-E) Репрезентативные сканирующие электронные микрофотографии, на которых показаны (A) зерна осадка с обширными микропузырьками (MG), обмотанные нитями цианобактерий и пленками внеклеточного полимерного вещества (EPS) (стрелки); (B) микрокристаллы кальцита с высоким содержанием магния (треугольники), связанные с нитями цианобактерий; (C) нитевидные структуры, возможно, пучки и нити цианобактерий (черные стрелки), и одиночные клетки различной формы (белые стрелки), окруженные высохшей ЭПС; (D) нитевидные структуры различных размеров (черные стрелки), окружающие скученную поверхность песчинок. Также присутствует диатомовая водоросль (белая стрелка); и (E) сетчатые нити (черные стрелки), окруженные большим количеством ЭПС (белые стрелки). (F) Микробное разнообразие строматолитов острова Шейбара.
Автор: Volker Vahrenkamp, Viswasanthi Chandra, Elisa Garuglieri, Ramona Marasco, Kai Hachmann, Pankaj Khanna, Daniele Daffonchio, Alexander Petrovic; Discovery of modern living intertidal stromatolites on Sheybarah Island, Red Sea, Saudi Arabia. Geology 2024; 52 (5): 347-351. doi: https://doi.org/10.1130/G51793.1 CC-BY 4.0 Источник: pubs.geoscienceworld.org

Новые открытия и их значение

Открытие современных строматолитов на острове Шейбарах имеет важное значение для науки. Во-первых, оно доказывает, что строматолиты могут процветать даже в не таких экстремальных условиях, как предполагалось ранее. Во-вторых, оно открывает новые возможности для изучения микробиологических процессов, происходящих в этих уникальных экосистемах.

Открытие современных живых строматолитов на острове Шейбарах — это доказательство того, что природа полна сюрпризов. Изучение этих уникальных образований поможет нам лучше понять эволюцию жизни на Земле и открыть новые тайны микробиологического мира.

Почему строматолиты острова Шейбарах встречаются только в приливных зонах, а не в более глубоких частях Красного моря?

Вероятно, главная причина — это необходимость в периодическом воздействии солнечного света и воздуха для цианобактерий, формирующих строматолиты. В более глубоких частях Красного моря уровень солнечного света значительно ниже, что не позволяет цианобактериям проводить фотосинтез. Кроме того, приливные зоны часто характеризуются более высокой концентрацией питательных веществ, необходимых для роста цианобактерий.

Как воздействие сильных ветров, характерных для региона, может влиять на формирование строматолитов на острове Шейбарах?

Сильные ветры могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на формирование строматолитов. С одной стороны, они могут переносить в приливные зоны питательные вещества, необходимые для роста цианобактерий. С другой стороны, сильные ветры могут вызывать волны, которые могут разрушать строматолиты или перемещать их в другие места.

Почему ретикулированные нити, обнаруженные в строматолитах острова Шейбарах, были ранее известны только из пещер, лишенных солнечного света?

Этот вопрос пока что остается без окончательного ответа. Возможно, эти нити встречаются в разных условиях, но ранее они не были обнаружены в приливных зонах. Другая гипотеза — они могут образовываться в результате определенного взаимодействия между цианобактериями и окружающей средой, которое характерно как для пещер, так и для приливных зон. Дополнительные исследования необходимы для более глубокого понимания этого явления.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Справится со всем — от зарослей травы до кустарника: Обзор мощного аккумуляторного триммера Greenworks 2105707

Недавно мы рассмотрели мощную аккумуляторную газонокосилку с батареей на 60В. Она, действительно выручает в вопросах борьбы с травой на ровном участке. Но ее возможности не безграничны. Если у вас...

Идеальное место для лунной базы найдено? NASA обнаружило подземные пещеры в Море Спокойствия

Серебристый диск Луны, безмолвный страж земных ночей, всегда манил человечество обещанием неизведанного. Фантазии о лунных базах и колониях, некогда казавшиеся сюжетами для фантастических романов,...

Охота на темную материю: пульсары — секретное оружие астрономов

Вселенная полна загадок. Черные дыры, квазары, нейтронные звезды — эти астрономические объекты до сих пор ставят в тупик ученых. Но есть тайна, которая стоит особняком, тайна,...

Не Unity, но тоже сносно: обзор игрового движка Godot Engine

Все, кто увлекается разработкой, наверняка знают, что игры создают на специальных движках. Самые популярные из них — это Unity и Unreal Engine. Однако на сегодняшний день их существует...

На каких дровах не стоит жарить шашлык: самые частые ошибки

Приготовление вкусного и ароматного шашлыка — дело, на первый взгляд, простое, но на самом деле оно требует тщательного подхода, особенно к выбору дров. Этот важный момент определяет...

Физики раскрыли секрет квантового перехода изолятор-металл: как вещество меняет свои свойства за мгновение?

Мы привыкли воспринимать мир как нечто статичное, неизменное. Кирпичи остаются кирпичами, вода — водой, а металл — металлом. Однако квантовая физика, подобно неутомимому...