Hücre & Mikrobiyoloji

Demir Silika Parçacıkları, Dünya’nın Oksijenasyonunun Bilinmeyen Bir Kısmını Açıklar

Demir Silika Parçacıkları, Dünya’nın Oksijenasyonunun Bilinmeyen Bir Kısmını Açıklar


Demir silika partikülleri, bu gibi kalkan siyanobakterilerin korunmasına yardımcı oldu. Alberta Üniversitesi’nin yeni araştırmasına göre Dünya atmosferinin oksijenlenmesinde önemli bir rol oynadığı belirtilmiştir.

Görsel Kredi: George Owttrim

Alberta Üniversitesi’ndeki jeomikrobiyologlar tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, Dünya atmosferindeki oksijenasyonun, kısmen de olsa deniz suyundaki demir ve silika parçacıklarından kaynaklandığını ortaya çıkarmışlardır. Ancak bu sonuçlar, gizemin sadece bir kısmını çözmektedir.

Siyanobakteriler olarak adlandırılan bu ilk organizmalar, oksijeni fotosentez yoluyla ürettiler ve bu da Dünya atmosferinin oksijenlenmesine neden oldu.

Ancak siyanobakteriler gelişmek için güneşin UV radyasyonundan korunmaya ihtiyaç duyuyordu.

AlbertaÜniversitesi’nin yeni araştırmasına göre Dünya atmosferinin oksijenlenmesinde önemli bir rolü olan eski deniz suyundaki demir silika partiküllerinin siyanobakteriler için güneşin UV ışınlarına karşı bir nevi kalkan görevi görmesine yardımcı olduğu düşüncesini doğurmuştur.

Bu araştırmayı eski bir doktora öğrencisi olan Aleksandra Mloszewska Dünya ve Atmosfer Bilimi bölümü profesörü Kurt Konhauser ve Biyolojik bilimler bölümü profesörü George Owttrim gözetiminde yürütmüştür.

Araştırma ekibi, mikrobiyolojik, spektroskopik, jeokimyasal ve modelleme teknikleri ile UV stresinin siyanobakteriler ve deniz suyu ortamındaki radyasyon derecesi üzerindeki etkisini belirlemiştir.

Elde ettikleri sonuçlar, erken deniz suyundaki yüksek silika ve demir konsantrasyonlarının mevcudiyetinin, uzun zaman periyodunda okyanusta asılı kalan demir-silika çökeltilerinin oluşmasına izin verdiğini göstermektedir.

Profesör Konhauser “Aslında, demir-silika parçacıkları, siyanobakteriler için, doğrudan UV maruziyetinin ölümcül etkilerinden koruyan eski bir ‘güneş kremi’ olarak hareket ediyor,” açıklaması yapmıştır. “Bu eski Dünya’da olduğu gibi bugün de deniz planktonunun dünyaya yayılmasına olanak tanıyacak ve kalın bir ozon tabakasının oluşmasına öncülük etmesi bakımından önemlidir.”

Ancak araştırmacılar, demir-silika açısından zengin çökeltilerin yalnızca hikayenin bir kısmını anlattığını açıklıyor. Owttrim, “Siyanobakterilerin oksijen üretimi atmosferik oksijen birikiminin , oksijen bazlı solunum ve çok hücreli organizmaların evrimini kolaylaştırmıştır.” diyor.

Ancak, siyanobakterilerin ilk evrimleşmesinden sonra, serbest oksijenin kalıcı olarak atmosferde birikmesi için gereken zamanın sebebi gizem olmaya devam etmektedir.

Demir silika çökelmesi erken siyanobakterilerin hayatta kalmasına izin verirken, UV radyasyonu hala yaygın ve güçlü olduğundan büyümelerini engelleyici etkisi de devam edecekti.

“Erken siyanobakterilerin UV stresi etkilerinden dolayı bugün olduğu kadar üretken olmayacakları muhtemeldir. Yeterli siyanobakteri kaynaklı oksijenin birikmesi, bir ozon tabakası gibi daha kalıcı bir koruma aracının gelişmesine kadar, en eski ekosistemlerin yapısını şekillendirmede UV stresi daha önemli bir rol oynamış olabilir.” diye açıklıyor Dr.Mloszewska.

Bu yeni bulgular araştırmacıların yalnızca erken siyanobakterilerin Dünya’nın erken dönemindeki yüksek radyasyon seviyesinden nasıl etkilendiğini değil, aynı zamanda atmosferimizin oksijenlenme tarihini etkileyen çevresel dinamikleri de anlamalarına yardımcı oluyor.

Mloszewska “Bu bulgular ayrıca, yüksek UV radyasyon düzeylerinden etkilenen diğer gezegenlerde yaşamın ortaya çıkma potansiyelini anlamamıza yardımcı olacak bir vaka çalışması olarak da kullanılabilir. Örneğin, cüce gezegenleri ve kayalık gezegenleri anlamamıza olanak sağlayabilir.”

Araştırma Tuebingen Üniversitesi ve Yale Üniversitesi’ndeki meslektaşların işbirliği içinde yürütülmüştür ve Kanada Ulusal Bilim ve Araştırma Konseyi ve NASA Alternatif Dünyalar Astrobiyoloji Enstitüsü tarafından desteklenmiştir. Nature Communications’da yayınlanan “UV radyasyonu erken denizel fotik ortamlarda siyanobakterilerin genişlemesini sınırlandırdı” makalesi olarak yayınlanmıştır.

Story Source: Materials provided by University of Alberta. Original written by Katie Willis. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference: Aleksandra M. Mloszewska, Devon B. Cole, Noah J. Planavsky, Andreas Kappler, Denise S. Whitford, George W. Owttrim, Kurt. O Konhauser. UV radiation limited the expansion of cyanobacteria in early marine photic environments. Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-05520-x

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180807103659.htm

Çeviren ve düzenleyen: Biyolog Yüksel SEZGİN

Eklenme Tarihi : 12 Aralık 2018

Yorum Yap