Hypoliths: 표백제 아래서 번성하는 생명

옐로스톤 열수 지역의 온천, 간헐천, 분기공, 진흙 항아리에 가장 많은 관심이 집중되고 있지만, 표면 바로 아래에는 수십억 년 전에 지구에서 생명체가 어떻게 형성되었는지에 대한 교훈이 있습니다.

Yellowstone Caldera Chronicles는 Yellowstone Volcano Observatory의 과학자와 협력자들이 쓴 주간 칼럼입니다. 이번 주에는 미네소타 대학교 식물 및 미생물 생물학, 지구 및 환경 과학 연구원인 Jeff Havig 박사와 Trinity Hamilton 교수가 기고했습니다.

옐로스톤 국립공원의 많은 열수 지역 중 한 곳의 산책로를 따라 걷다 보면 황화수소의 썩은 달걀 냄새, 분출되는 간헐천, 끓어 오르는 온천수, 분기공에서 가스가 새어나오는 쉭쉭거리는 소리, 진흙 항아리가 낮게 쿵쿵거리는 소리, 흰색 규산 소결체에서 반사되는 눈부시게 밝은 빛. 많은 사람들은 공원의 이러한 지역을 걷는 동안 눈을 뜨려고 시도할 때에도 선글라스가 필요하다고 생각합니다. 백색 실리카가 풍부한 소결체는 표면 아래에서 상승하는 미네랄 포화 열수로부터 실리카(이산화규소 또는 SiO2, 단백석 및 무정형 실리카 형태)가 침전되어 형성됩니다.

실리카 광물이 침전된 후, 소결물은 기계적 수단(동결-해동 주기, 들소 표면 위를 걷는 등)에 의해 분해될 수 있습니다. Upper Geyser Basin, Fountain Paint Pots 및 Norris Geyser Basin에 있습니다. 그리고 온천 유출 채널의 주황색, 녹색, 노란색, 갈색, 보라색 박테리아 및 조류 매트는 번성하는 광합성 미생물 군집의 매우 명백한 징후이지만 실제로 그 표면 바로 아래에는 생각하는 것보다 훨씬 더 많은 생명체가 있습니다.

옐로스톤의 열수 지역 연구자들은 표백색의 부서진(또는 지질학자들이 각력암이라고 부르는 것, BRET-chya로 발음) 규산 소결 표면을 교란할 때, 그 아래에 짙은 짙은 녹색의 얇은 층이 있을 수 있다는 점에 주목했습니다. 광합성 색소. 이 광합성 공동체는 옐로스톤의 열수 지역 전체에 걸쳐 부서진 소결물 아래에 살고 있었습니까? 활동적인가요? 그렇다면 1차 생산성(이 경우 광합성)은 얼마나 발생합니까? 이러한 형태의 생명체에 대한 호기심은 옐로스톤의 온천과 관련된 이러한 공동체에 대해 배우고 싶은 것 이상입니다. 서호주에는 35억년 된 암석에 온천 퇴적물이 있어 출현한 최초의 생명체 형태 중 일부를 보존하고 있기 때문입니다. 지구. 이 암석은 산소가 대기에 존재하기 전의 시간을 기록하므로 태양의 자외선 복사로부터 생명체를 보호할 오존층이 없습니다. 옐로스톤에 존재하는 환경은 초기 지구 표면에서 생명체가 어떻게 살아갈 수 있었는지에 대한 유사점이 될 수 있습니까?

hypoliths(hypo는 아래를 의미하고 lith는 바위를 의미하므로 문자 그대로 "바위 아래"의 생명)라고 불리는 이러한 공동체에 대한 연구는 온천 유출 채널에서 자라는 광합성 매트만큼 생산적인 강력한 광합성 공동체를 밝혀냈습니다. 실제로 표면 소결체는 자외선 차단제처럼 작용하여 UV 방사선을 차단하지만 광합성에 전력을 공급하기 위해 더 긴 파장을 통과시킬 수 있습니다. 더욱이, 소결 파편은 뿌리덮개 역할을 하여 습기를 유지하여 환경을 습하게 유지하고 뇌우로 인해 미생물 군집이 씻겨 나가는 것을 방지했습니다. 이러한 저석층 광합성 공동체는 더 높은 pH/알칼리성 지역(예: Lower, Midway 및 Upper Geyser Basins에서 발견됨)뿐만 아니라 더 낮은 pH/더 산성인 장소(예: Norris Geyser Basin, Mud)에 존재했습니다. 화산 지역 및 아티스트 페인트팟 지역). 이것은 생명체가 수중 환경에서 지상 표면으로 처음으로 진출하기에 완벽한 환경처럼 보입니다. 육지에서의 최초의 생명체가 어떤 모습이었을지에 대한 현대적인 예이자 우리가 수십억 년을 여행할 수 있게 해주는 믿을 수 없을 만큼 흥미로운 발견입니다. 몇 년 전으로!