Bag jerntæppet:Hvordan metandannende mikrober holdt den tidlige Jord varm

I meget af de første to milliarder år, Jorden var et meget andet sted:ilt var knap, mikrobielt liv regerede, og solen var væsentligt svagere, end den er i dag. Alligevel viser klipperekorden, at store have dækkede meget af den tidlige Jord under den svage unge sol.

Forskere har længe diskuteret, hvad der forhindrede disse have fra at fryse. En populær teori er, at potente gasser såsom metan - med mange gange mere opvarmningskraft end kuldioxid - skabte en tykkere drivhusatmosfære end nødvendigt for at holde vandet flydende i dag.

I mangel af ilt, jern bygget op i gamle oceaner. Under de rigtige kemiske og biologiske processer, dette jern rustede ud af havvand og cyklede mange gange gennem en kompleks sløjfe, eller "jernhjul." Nogle mikrober kunne "ånde" denne rust for at udkonkurrere andre, som dem, der lavede metan. Når rust var rigeligt, et "jerntæppe" kan have undertrykt metan-emissioner.

"Forfædrene til moderne metandannende og ruståndende mikrober kan længe have kæmpet om dominans i levesteder, der i vid udstrækning er styret af jernkemi, " sagde Marcus Bray, en biologi-ph.d. kandidat i laboratoriet hos Jennifer Glass, assisterende professor ved Georgia Institute of Technology's School of Earth and Atmospheric Sciences og hovedefterforsker af undersøgelsen finansieret af NASA's Exobiology and Evolutionary Biology Program. Forskningen blev rapporteret i tidsskriftet Geobiologi den 17. april, 2017.

Ved hjælp af mudder trukket fra bunden af ​​en tropisk sø, forskere ved Georgia Tech fik en ny forståelse af, hvordan gamle mikrober lavede metan på trods af dette "jerntæppe".

Samarbejdspartner Sean Crowe, en assisterende professor ved University of British Columbia, indsamlet mudder fra dybet af Indonesiens sø Matano, et iltfattigt jernrigt økosystem, der unikt efterligner tidlige oceaner. Bray placerede mudderet i små kuvøser, der simulerede tidlige jordforhold, og sporede mikrobiel diversitet og metan-emissioner over en periode på 500 dage. Minimal metan blev dannet, når rust blev tilføjet; uden rust, mikrober blev ved med at lave metan gennem flere fortyndinger.

Ekstrapolerer disse resultater til fortiden, holdet konkluderede, at metanproduktionen kunne have varet ved i rustfri pletter af gamle have. I modsætning til situationen i nutidens velluftede have, hvor det meste naturgas, der produceres på havbunden, forbruges, før det kan nå overfladen, det meste af denne gamle metan ville være flygtet til atmosfæren for at fange varme fra den tidlige sol.