A sávosvasérc nevű üledékes kőzetek igen látványos, süteményrétegekhez hasonló, egymásra települt rétegekből állnak. Kétféle összetételűek ezek: vasérc és kova.

Bolygónk ősi korának tanúi, abból az időszakból maradtak ránk, amikor az óceánokban lévő vasat a mikrobák oxidálták, s ennek eredményeként ülepedett ki a tengerfenéken a vasérc. Egy nemrégiben, a Nature Geoscience folyóiratban közzétett kutatás eredménye szerint e baktériumok ádáz harcot vívhattak egymással a rendelkezésre álló vasért.

Ennek során egyes törzsek – ősi vegyi fegyverként – a sejtjeikben termelt mérgező gázokkal igyekeztek ellenfeleiket semlegesíteni. A kutatást az EOS földtudományi hírportál  ismertette.

Rozsda, oxigénmentes környezetben

A sávosvasérc 3,8 milliárd éve jelent meg, a legnagyobb tömegben kb. 2,5-2,8 milliárd éve jött létre. Egy olyan korszakban alakult ki ez a kőzettípus, amelyben Földünk arca rendkívüli módon különbözött a maitól, leginkább az elérhető oxigén mennyiségében. Sem a légkör, sem az óceánok nem bővelkedtek ebben a gázban, azonban ennek ellenére képes volt a sávosvasérc vas-oxidja kialakulni.

A létrejötte nem spontán oxidációnak, hanem élőlényeknek, az úgynevezett fotoferrotróf baktériumoknak köszönhető. Ezek a mikrobák a sekély óceánban lebegtek, és a vízbe beszűrődő napfény segítségével tudták oxidálni a vízben lévő vasat. Ezt követően azután a vas a tengerfenékre süllyedt, és lassanként akár több száz méter vastagságú rétegekké állt össze.

Azonban arról semmit sem tudunk, hogy mit csinált az ekkor a tengerben élő többi baktérium, hogy nekik lehetett-e közük e kőzetréteg születéséhez. A laborvizsgálatok az esetek elsöprő többségében egyetlen baktériumtípussal foglalkoznak, holott a való életben sosem magányosak a mikrobák.

Számtalan különféle egysejtű alkot életközösséget, kiegészítve egymást és persze versengve egymással az erőforrásokért. A kutatók most annak néztek utána, hogy vajon egy ilyen mikrobaközösségben mi játszódhatott le.

Vegyi fegyverek a földtörténet hajnalán

Kétféle baktériumot „uszítottak” egymásra: a fotoferrotróf fajt, illetve egy olyat, amely nitrát segítségével oxidál és így jut hozzá a vashoz. A kísérletek során, amikor a két baktériumot együtt tartották, a fotoferrotróf nem szaporodott a nitrátos faj jelenlétében. Ez arra utal, hogy a nitrátos faj a vasért zajló versengés során elvonta a vasat a fotoferrotróf faj elől.

Azonban nemcsak nem szaporodtak a fotoferrotróf baktériumok e közösségben, hanem egyenesen csökkent a létszámuk – gyorsabban pusztultak, mint az természetesen elvárható volna. A kutatók alaposabban utánajártak, mi okozhatja: kiderült, hogy a nitrátos faj vegyi fegyvert is bevetett ellenfelével szemben.

Arra jutottak a vizsgálatokkal, hogy olyan nitrogén-monoxidot állítanak elő ezek a baktériumok, amely a másik faj számára mérgező. „Azt gondoltuk, a győztes faj gyorsabb lehet, de az eszünkbe sem jutott, hogy megmérgezi a másikat” – mondta Casey Bryce, a kutatás vezetője. „Éveken át dolgoztunk ezzel a győztes baktériummal, de nem tudtuk, hogy mérget állít elő.”

Ez arra utal, hogy a vashoz a nitrát segítségével hozzájutó baktériumoknak is juthatott szerep a sávosvasérc kialakulásában. A földtörténet további szakaszában azonban megjelentek a fotoszintetizáló cianobaktériumok, és alaposan átalakították az óceánokat. A fotoferrotróf baktériumok a sekély területekről a nyílt óceánba kényszerültek, ahol meglehetősen szűkösen állt rendelkezésükre tápanyag. Emiatt azután egyre kevésbé voltak képesek a vas oxidálására is.

Könnyen elképzelhető, hogy a nitrátos baktériumok számára az átalakulás nem járt efféle veszteséggel, ekkor talán ők vették át a szerepet a másik fajtól, és gyártották még tovább a sávosvasércet. A konkrét helyzet persze minden bizonnyal ennél sokkal összetettebb lehetett, ám e kutatás bepillantást enged arra, hogy milyen kapcsolatok révén formálódhattak bolygónk különös, szépen csíkozott vasérc-kőzetei.

The post Harcoltak a vasért bolygónk korai baktériumai first appeared on National Geographic.