Yuav ua li cas microorganisms tsim lub ntiaj teb crust

2024 Tus sau: Seth Attwood | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-16 16:06

Cov roob saib tshwj xeeb tshaj yog impressive tiv thaiv lub backdrop ntawm qhov kawg ntawm Mongolian steppe. Sawv ntawm ko taw, ib tug raug ntxias kom xav txog lub zog loj ntawm lub ntiaj teb lub plab uas tau ua rau cov ridges. Tab sis twb nyob rau hauv txoj kev mus rau sab saum toj, ib tug nyias qauv npog lub pob zeb ledges catches lub qhov muag. Cov dej nag no me ntsis corroded cov pob txha pob txha ntawm cov archaeocyate sponges thaum ub uas ua rau lub roob, cov neeg tsim lub roob tiag tiag.

Me me loj ntawm kev tsim kho loj

Ib zaug, ntau tshaj li ib nrab billion xyoo dhau los, lawv tau sawv hauv qab ntawm lub hiav txwv sov li lub pob zeb ci ntsa iab ntawm cov kob hluav taws kub. Nws tuag, npog nrog ib txheej tuab ntawm cov tshauv kub - qee cov archaeocyates txawm hlawv tawm, thiab cov kab noj hniav tau khaws cia rau hauv cov pob txha khov.

Txawm li cas los xij, ntau lub cev pob txha, uas tau loj hlob ua ke thaum lawv lub neej thiab "khov" rau hauv pob zeb los ntawm cov txheej txheem ntawm cov cement, nyob twj ywm hauv lawv qhov chaw ib txwm nyob niaj hnub no, thaum lub hiav txwv tau ntev lawm. Txhua tus pob txha zoo li no me dua li tus ntiv tes me ntsis. Muaj pes tsawg leeg?

Cov pob txha ntawm me me radiolarians tsim cov pob zeb siliceous ntawm cov roob.

Tau kwv yees qhov ntim ntawm lub roob qis (kwv yees li ib mais thoob plaws ntawm ko taw thiab txog 300 m hauv qhov siab), peb tuaj yeem suav tias kwv yees li 30 billions sponges tau koom nrog hauv kev tsim kho. Qhov no yog ib daim duab tsis txaus ntseeg: ntau lub cev pob txha tau ntev tau rubbed rau hauv cov hmoov, lwm tus tau yaj tag, tsis muaj sijhawm los npog cov txheej txheem tiv thaiv cov sediment. Thiab qhov no tsuas yog ib lub roob, thiab nyob rau sab hnub poob ntawm Mongolia muaj tag nrho cov kab.

Nws siv sijhawm ntev npaum li cas rau cov sponges me me kom ua tiav qhov "qhov project" grandiose?

Thiab ntawm no yog lwm pob zeb nyob ze, me me, thiab tsis yog dawb, limestone, tab sis reddish-grey. Nws yog tsim los ntawm nyias txheej ntawm siliceous shale, rusty vim oxidation ntawm hlau inclusions. Nyob rau hauv ib lub sij hawm, cov roob no yog seabed, thiab yog hais tias koj raug faib raws cov khaubncaws sab nraud povtseg (nrog nyuaj, tab sis ua tib zoo), ces nyob rau saum npoo uas qhib koj yuav pom myriads ntawm koob thiab crosses ntawm 3-5 mm.

Cov no yog cov seem ntawm hiav txwv sponges, tab sis, nyob rau hauv sib piv rau tag nrho cov calcareous skeleton ntawm archaeocyates, lawv lub hauv paus yog tsim los ntawm nyias silicon ntsiab (spicules). Yog li ntawd, tau tuag, lawv tawg, strewn hauv qab nrog lawv "cov ntsiab lus."

Cov pob txha pob txha ntawm txhua daim txhuam cev muaj tsawg kawg yog ib txhiab "xub koob", kwv yees li 100 txhiab ntawm lawv tau tawg nyob rau hauv txhua square meter. Cov lej lej yooj yim tso cai rau peb kwv yees pes tsawg tus tsiaj nws coj los ua txheej txheej 20-meter ntawm thaj tsam ntawm tsawg kawg yog 200 x 200 m: 800 billion. Thiab qhov no tsuas yog ib qho ntawm qhov siab nyob ib puag ncig peb - thiab tsuas yog ob peb qhov kev suav ntxhib xwb. Tab sis twb los ntawm lawv nws yog tseeb hais tias cov me me kab mob, lawv lub zog muaj tswv yim ntau dua: lub ntsiab builders ntawm lub ntiaj teb yog unicellular.

Openwork calcareous daim hlau ntawm unicellular planktonic algae - coccoliths - yog ua ke rau hauv loj coccospheres, thiab thaum lawv crumble, lawv tig mus rau hauv chalk deposits.

Hauv av, hauv dej thiab hauv huab cua

Nws yog paub tias nyob rau hauv txhua txhua 1 cm³Sau chalk muaj txog 10 billion nplua calcareous nplai ntawm planktonic algae coccolithophorids. Ntau tom qab lub sijhawm ntawm Mongolian hiav txwv, nyob rau hauv Mesozoic thiab tam sim no Cenozoic era, lawv tsa lub chalk cliffs ntawm England, lub Volga Zhiguli thiab lwm yam massifs, npog hauv qab ntawm tag nrho cov niaj hnub dej hiav txwv.

Cov nplai ntawm lawv cov haujlwm tsim kho yog amazing. Tab sis lawv daj ntseg piv nrog rau lwm yam kev hloov pauv uas nws tus kheej lub neej tau ua hauv ntiaj teb.

Lub qab ntsev ntawm hiav txwv thiab dej hiav txwv yog txiav txim siab los ntawm qhov muaj chlorine thiab sodium. Tsis yog lub ntsiab lus yuav tsum tau los ntawm hiav txwv creatures nyob rau hauv loj, thiab lawv accumulates nyob rau hauv aqueous tov. Tab sis yuav luag txhua yam ntxiv - txhua yam uas ua los ntawm cov dej ntws thiab los ntawm lub plab los ntawm cov dej hauv qab kub - yog absorbed nyob rau hauv ib qho instant. Silicon yog coj mus rau lawv cov ornate plhaub los ntawm unicellular diatoms thiab radiolarians.

Yuav luag tag nrho cov kab mob xav tau phosphorus, calcium thiab, ntawm chav kawm, carbon. Interestingly, cov creation ntawm ib tug calcareous skeleton (xws li cov corals los yog ancient archaeocyates) tshwm sim nrog kev tso tawm ntawm carbon dioxide, yog li ntawd lub tsev cog khoom nyhuv yog ib tug byproduct ntawm lub tsev reefs.

Coccolithophorides nqus tsis tau tsuas yog calcium los ntawm dej, tab sis kuj yaj sulfur. Nws yog tsim nyog rau cov synthesis ntawm cov organic tebchaw uas ua rau kom lub buoyancy ntawm algae thiab cia lawv nyob ze rau ib tug illuminated nto.

Thaum cov cell tuag lawm, cov organics disintegrate, thiab volatile sulfur compounds evaporate nrog rau cov dej, ua ib tug noob rau tsim huab. Ib liter ntawm dej hiav txwv muaj peev xwm muaj txog li 200 lab coccolithophorids, thiab txhua xyoo cov kab mob unicellular muab li 15.5 lab tons ntawm sulfur rau cov huab cua - yuav luag ob npaug ntau npaum li cov av volcanoes.

Lub hnub muaj peev xwm muab lub ntiaj teb 100 lab lub zog ntau dua li lub ntiaj teb nws lub plab (3400 W / m² tawm tsam 0.00009 W / m²). Ua tsaug rau photosynthesis, lub neej tuaj yeem siv cov peev txheej no, tau txais lub zog uas tshaj qhov muaj peev xwm ntawm cov txheej txheem geological. Tau kawg, ntau lub hnub tshav kub tsuas yog dissipated. Tab sis txhua yam zoo ib yam, cov dej ntws ntawm lub zog tsim los ntawm cov kab mob muaj sia nyob yog 30 npaug siab dua li cov geological. Lub neej tau tswj hwm lub ntiaj teb tsawg kawg yog 4 billion xyoo.

Cov kub ib txwm qee zaum tsim cov pob zeb txawv txawv uas muaj txiaj ntsig ntau dua li cov hlau muaj txiaj ntsig nws tus kheej.

Forces of light, zog ntawm kev tsaus ntuj

Yog tsis muaj kab mob nyob, ntau pob zeb sedimentary yuav tsis tau tsim txhua. Mineralogist Robert Hazen, uas muab piv rau ntau yam minerals nyob rau lub hli (150 hom), Mars (500) thiab peb ntiaj chaw (ntau tshaj 5000), txiav txim siab hais tias cov tsos ntawm txhiab ntawm cov minerals nyob rau hauv lub ntiaj teb no yog ncaj qha los yog tsis ncaj qha mus rau cov kev ua ntawm nws. biosphere. Sedimentary pob zeb accumulated nyob rau hauv qab ntawm lub cev dej.

Sinking mus rau qhov tob, ntau tshaj li lab thiab ntau pua lab xyoo, cov seem ntawm cov kab mob tsim muaj zog deposits, uas tseem yuav tsum tau squeezed tawm mus rau saum npoo nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov roob. Qhov no yog vim muaj kev txav mus los thiab kev sib tsoo ntawm daim hlau loj tectonic. Tab sis tectonics nws tus kheej yuav tsis muaj peev xwm tsis tau faib cov pob zeb rau hauv ib hom "tsaus" thiab "lub teeb teeb".

Thawj yog sawv cev, piv txwv li, los ntawm basalts, qhov twg cov zaub mov ntawm tsaus tones predominate - pyroxenes, olivines, yooj yim plagioclases, thiab ntawm lub ntsiab - magnesium thiab hlau. Cov tom kawg, xws li granites, yog tsim los ntawm lub teeb xim pob zeb - quartz, potassium feldspars, albite plagioclases, nplua nuj nyob rau hauv hlau, txhuas thiab silicon.

Cov pob zeb tsaus yog denser dua pob zeb teeb (qhov nruab nrab 2.9 g / cm3).³ tawm tsam 2.5-2.7 g / cm3³) thiab tsim daim phiaj dej hiav txwv. Thaum sib tsoo nrog tsawg ntom, "lub teeb" daim phiaj continental, cov dej hiav txwv hauv qab lawv thiab yaj hauv lub plab hauv ntiaj teb.

Qhov ci ntsa iab ntawm cov hlau ore qhia txog lub caij hloov pauv ntawm cov xim tsaus siliceous thiab liab ferruginous txheej.

Cov zaub mov qub tshaj plaws qhia tau hais tias nws yog "qhov teeb meem tsaus" uas tshwm sim thawj zaug. Txawm li cas los xij, cov pob zeb ntom ntom no tsis tuaj yeem nkag mus rau hauv lawv tus kheej kom teeb tsa cov phiaj. Qhov no yuav tsum tau "sab kaj" - cov zaub mov, uas yog nyob rau hauv luv luv mov nyob rau hauv lub immobile crust ntawm Mars thiab lub hli.

Nws tsis yog vim li cas Robert Hazen ntseeg hais tias nws yog cov kab mob nyob hauv lub ntiaj teb, hloov qee cov pob zeb mus rau lwm tus, uas thaum kawg tau ua rau muaj qhov sib txuam ntawm "lub teeb teeb" ntawm daim phiaj. Tau kawg, cov tsiaj no - rau feem ntau ntawm unicellular actinomycetes thiab lwm yam kab mob - tsis tau teeb tsa lawv tus kheej li txoj haujlwm super. Lawv lub hom phiaj, ib yam li ib txwm, yog nrhiav zaub mov.

Ferrous metallurgy ntawm dej hiav txwv

Qhov tseeb, lub iav basalt tawg los ntawm lub roob hluav taws yog 17% hlau, thiab txhua lub cubic meter ntawm nws muaj peev xwm pub tau 25 quadrillion hlau kab mob. Muaj tsawg kawg yog 1.9 billion xyoo, lawv txawj hloov basalt mus rau hauv "nanoshet" uas muaj cov av nplaum tshiab (hauv xyoo tsis ntev los no, xws li lub tshuab tau raug lees paub tias yog lub Hoobkas biogenic ntawm cov av nplaum). Thaum xws li pob zeb raug xa mus rau lub plab zom mov, tshiab, "lub teeb" cov zaub mov raug tsim los ntawm nws.

Tej zaum cov khoom ntawm cov kab mob thiab cov hlau ore. Ntau tshaj li ib nrab ntawm lawv tau tsim nyob nruab nrab ntawm 2, 6 thiab 1.85 billion xyoo dhau los, thiab Kursk magnetic anomaly ib leeg muaj txog 55 billion tons ntawm hlau. Yog tsis muaj lub neej, lawv tsis tuaj yeem sau: rau oxidation thiab nag lossis daus ntawm cov hlau yaj hauv dej hiav txwv, yuav tsum muaj cov pa oxygen dawb, cov tsos ntawm cov uas yuav tsum tau ntim tau tsuas yog vim photosynthesis.

Cov kab mob Acidovorax txhawb kev tsim cov xeb ntsuab - hlau hydroxide.

Lub neej muaj peev xwm ua tau raws li "kev ua haujlwm" ntawm cov hlau thiab hauv qhov tsaus ntuj, qhov tob tsis muaj oxygen. Cov atoms ntawm cov hlau no, nqa tawm los ntawm cov dej hauv qab dej, raug ntes los ntawm cov kab mob uas muaj peev xwm oxidizing ferrous hlau los ua ferric hlau, uas nyob rau hauv qab nrog ntsuab xeb.

Ob peb txhiab xyoo dhau los, thaum tseem muaj cov pa oxygen tsawg heev hauv ntiaj teb, qhov no tshwm sim txhua qhov chaw, thiab niaj hnub no cov haujlwm ntawm cov kab mob no tuaj yeem pom hauv qee qhov dej tsis zoo.

Muaj nuj nqis microbes

Nws yog tau hais tias loj deposits ntawm kub yuav tsis tshwm sim yog tsis muaj kev koom tes ntawm anaerobic kab mob uas tsis xav tau oxygen. Lub ntsiab deposits ntawm cov hlau muaj nuj nqis (xws li nyob rau hauv lub Witwatersrand nyob rau hauv yav qab teb teb chaws Africa, qhov twg cov kev tshawb fawb reserves muaj txog 81 txhiab tons) tau tsim 3, 8-2, 5 billion xyoo dhau los.

Raws li kev lig kev cai, nws tau ntseeg tias cov pob zeb kub hauv zos tau tsim los ntawm kev hloov pauv thiab ntxuav cov khoom kub los ntawm cov dej ntws. Txawm li cas los xij, txoj kev tshawb fawb ntawm Witwatersrand kub nthuav tawm ib daim duab sib txawv kiag li: cov hlau tau "mined" los ntawm cov kab mob thaum ub.

Dieter Halbauer tau piav qhia txog cov ncej coj txawv txawv uas ua los ntawm cov khoom ntawm cov kub ntshiab rov qab rau xyoo 1978. Rau lub sijhawm ntev, nws qhov kev tshawb pom tsis tau nyiam ntau yam kom txog rau thaum lub microscopic thiab isotopic tsom xam ntawm cov qauv ore, qauv ntawm cov ore tsim los ntawm cov cheeb tsam ntawm cov microbes niaj hnub no thiab lwm yam kev suav tau lees paub qhov tseeb ntawm geologist.

Thaj, txog 2.6 billion xyoo dhau los, thaum volcanoes saturated cov huab cua nrog hydrogen sulfide, sulfuric acid thiab sulfur dioxide nrog dej vapor, kua qaub los nag ntxuav tawm cov pob zeb uas muaj kub tawg thiab nqa cov kev daws rau cov dej ntiav. Txawm li cas los xij, cov hlau muaj txiaj ntsig nws tus kheej tuaj nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov tshuaj lom neeg txaus ntshai tshaj plaws rau txhua tus tsiaj nyob, zoo li cyanide.

Averting qhov kev hem thawj, microbes "tso tshuaj" cov dej, txo cov tshuaj lom kub ntsev rau organometallic complexes los yog txawm rau cov hlau ntshiab. Cov glittering hais nyob rau ntawm cov kab mob colony, tsim casts ntawm multicellular chains, uas tam sim no yuav saib tau nrog ib tug scanning electron microscope. Microbes tseem ua rau kub hnyiab txawm tias tam sim no - cov txheej txheem no tau pom, piv txwv li, hauv cov dej kub hauv New Zealand, txawm hais tias ntawm qhov ntsuas me me.

Ob qho tib si Witwatersrand thiab, tej zaum, lwm qhov kev tso nyiaj ntawm tib lub hnub nyoog yog qhov tshwm sim ntawm cov haujlwm tseem ceeb ntawm cov zej zog cov kab mob hauv qhov chaw tsis muaj oxygen. Lub Kursk Magnetic Anomaly thiab lwm yam hlau ore deposits tau tsim thaum pib ntawm lub sijhawm oxygen. Txawm li cas los xij, ntau qhov tso nyiaj ntawm qhov ntsuas no tsis tshwm sim thiab tsis zoo li yuav pib rov zoo li qub: qhov sib xyaw ntawm huab cua, pob zeb thiab dej hiav txwv tau hloov ntau zaus txij thaum ntawd los.

Tab sis lub sijhawm no, suav tsis txheeb tiam ntawm cov kab mob muaj sia kuj tau hloov pauv, thiab txhua tus ntawm lawv tau tswj hwm los koom nrog kev hloov pauv thoob ntiaj teb ntawm lub ntiaj teb. Cov thickets ntawm hiav txwv sponges thiab treelike horsetails ntawm lub teb chaws tau ploj mus, txawm herds ntawm mammoths yog ib yam ntawm yav dhau los, tawm hauv ib tug kab nyob rau hauv geology. Lub sijhawm tau los rau lwm yam tsiaj txhu thiab kev hloov pauv tshiab hauv txhua lub plhaub ntawm peb lub ntiaj teb - dej, huab cua thiab pob zeb.