A sztromatolit vagy sztromatolit (néha más néven "trombolit") egy lamináris szerkezet, amelyet gyakran mészkő alkot, amely sekély vízi, tengeri vagy kontinentális édesvízi környezetben fejlődik ki . A sztromatolitok mind biogén eredetűek ( a cianobaktériumok közösségeinek biolitogenezise ), mind az üledékes ( karbonát szerkezetek egymásra rakott lapokban, amelyek üledékes részecskékből állnak, amelyek e baktériumok által termelt kocsonyás algafátylakba csapdába esnek).
A sztromatolitokról azt mondják, hogy:
A sztromatolit mint szerkezet nem él, csak az azt felépítő baktériumok vannak. Az esettől függően a sztromatolit belseje szinte teljes lehet, vagy jelentős helyet hagyhat, ahol más baktériumok vagy organizmusok menedéket találhatnak.
Egyes, a sztromatolitokhoz hasonló formájú struktúrák, mint például az onkolitok , talán nem biogének (vagyis élő biokonstruktív organizmusok által végrehajtott folyamatokból származnak), hanem egyszerűen kristályosodási jelenségek. Mikrostruktúrájuk és izotópösszetételük eltér a sztromatolitokétól.
Már 3,42 milliárd évvel ezelőtt léteztek az összes kontinensen . Abban az időben, amikor a Hold közelebb volt a Földhöz (333 150 kilométer a jelenlegi 384 400 kilométer helyett), és a Föld forgása gyorsabb volt, mint ma (a napok 18 órán át tartottak), az árapályövezet sokkal magasabb volt (becsült átlagos árapálytávolság : 25 méter ), ezért a hullámtér sokkal nagyobb volt, hogy a fosszilis stromatolites meghosszabbíthatja nagy területeken, mint a déli Marble Bar a Pilbara craton az egyik legrégebbi cratons a világon, a Warrawoona csoport a Nyugat-Ausztráliában . A 3,7 milliárd éves sztromatolitokat vélték felfedezni az Isua zöldkő övben, egy grönlandi délnyugati részen fekvő szigeten 2016-ban, de ezt a következtetést 2018-ban megkérdőjelezték egy publikált tanulmányban. A Nature folyóirat . Az akkor leírt kúpok vagy kupolák formájában kialakított „sztromatolit struktúrákat” ebben a cikkben az üledék lerakódás utáni deformációinak eredményeként tekintjük, amelyek jóval a temetkezés után következtek be.
Az első tudományos publikációk azt sugallták, hogy a proterozoikumban (1,5 milliárd évvel ezelőtt) a globális kiterjedés, valamint a formák és a szerkezet sokféleségének maximuma tapasztalható, ami ezen a szinten körülbelül 700 millió évvel ezelőttig fennmaradt. Újabb adatok azt mutatják, hogy számuk és sokféleségük korábban összeomlott, más fajok javára. Ma úgy gondolják, hogy bár lehetséges, hogy ők voltak az egyetlen életforma, vagy nagyon domináns forma körülbelül 550 millió évvel ezelőttig, sokféleségük hanyatlása jóval korábban kezdődött, mint azt korábban tudni lehetett. Ezzel szemben kitartásuk meghaladja az egymilliárd évet. A csúcs a sokszínűség lenne kelt 1-1,3 milliárd évvel esett 75% ezen a szinten (az -1000000000 és -700.000.000 év), hogy végre esik kevesebb, mint 20% -a ezt a szintet. Diverzitás a korai kambrium .
MacNamara úgy véli, hogy sokféleségük csökkenése valószínűleg a proterozoikum végén más fajok megjelenésével való verseny következménye . Ennek a tendenciának az állati eredetű molekuláris szekvenciák divergenciájának időpontjain alapuló megjelenése legalább egymilliárd évre nyúlna vissza.
A sztromatolitok kétségtelenül hozzájárultak a dioxigénben és az ózonrétegben gazdag atmoszféránk létrehozásához, amely lehetővé tette a bonyolultabb szárazföldi és óceáni élet kialakulását. Növekedésük lassú, de évmilliárdok alatt hatalmas zátonyok vagy impozáns mészkő- vagy dolomitmasszívumok (akár 3 kilométer vastagságúak a marokkói Anti-Atlaszban ), akár Kongóban (több mint 700 millió évvel ezelőtt keletkeztek). ). Ezek a mikrobaközösségek tehát a múltban a szén (és a kalcium , amely nagy dózisokban a bonyolult organizmusok számára mérgező fém) első fontos megkötésének eredete .
Holt stromatolites tartják fosszilis sziklák . Az aktualizmus elve szerint a legrégibbeket állítólag mikroszkopikus organizmusok , például baktériumok és primitív algák közössége is kifejlesztette .
Az ősi sztromatolitok a legrégebbi ismert biológiai eredetű fosszilis kőzetek közé tartoznak (a legrégebbi ismert: 3,465 milliárd éves). Ezek a leggyakoribbak az üledékekben, a prekambriumi korban .
Ezek a közösségek 3500 és 500 millió között uralják a tengeri életet . A megjelenése bonyolultabb életformák, mint a puhatestűek , rákfélék és gerincesek vége felé a prekambriumtól és az elején a kambriumi hírnökei a csökkenés.
Az ezeket a sziklákat alkotó közösségek ezután elszigetelt ökológiai fülkékbe szorultak , beleértve a sekély és meglehetősen sós tengeri környezeteket, amelyek nem kedveznek más szervezeteknek. Ezek a kőzetek minden korosztály üledékeiben megtalálhatók.
Most nagyon ritka, a jelenlegi zátonyszerkezetek meglehetősen hasonlóak a több mint 3 milliárd évvel ezelőtt kialakult sztromatolitokhoz . Különböző méretekben, szerkezetekben és színekben (szürke-kék, krémes sárga, vöröses vagy szinte fekete) találhatók, de csak néhány helyen találhatók a földgömbön, a tenger vagy a tó partján:
Számos kénes forrásban , például a Yellowstone Nemzeti Parkban találhatók a cianobaktériumok is, amelyek gyakran sztromatolit struktúrákat hoznak létre, bár számuk kevesebb és különbözik a hűvösebb vizekben élő fajoktól.
Stromatolites is jelen vannak Petrifying források és patakok , mint Franciaországban a Dard patak közelében Lons-le-Saunier ( megye a Jura ), és a patak a Petrifying vízesés Saint Pierre-Livron közelében Caylus ( megye a Tarn-et-Garonne ).
Alakjaik, méreteik, sűrűségük a földrajzi helyektől függően változik, helyileg pedig a mélységgradiens, a szél iránya és a hullámok szerint (ebben az irányban hosszabbodnak meg). Ahol a legváltozatosabbak, a Thetis-tóban megkülönböztethetjük:
Növekedésük nagyon lassú: a Cápa-öbölben évi fél milliméter (0,4 mm ) alatti nyereséget mértünk .
Ezeknek a sztromatolit képződményeknek az élő szervezetek általi keletkezése nagyon ellentmondásos volt, de a még mindig aktív sztromatolitok felfedezése és tanulmányozása Ausztráliában, a Shark Bay-ben (WA), majd a világon néhány más helyen meggyőzte a geológusokat arról, hogy az ásványi lapok a sztromatolitok lassan létrejöhetnek az egymást követő rétegekben lévő mikrobiális telepek fejlődése során.
Két fő mechanizmust azonosítottak: a cianobaktériumok kolóniákban vagy klaszterekben való növekedésük során baktériumszálak plexusát alkotják, amelyet prokarióta nyálkahártya-mátrixnak, vagy akár baktérium mattnak neveznek . Az általuk előállított nyálka képes befogni a vízben elérhető szuszpendált részecskék egy részét, amelyek végül egy oldható hidrogén-karbonátokban és oldhatatlan kalcium-karbonátokban gazdag kérget alkotnak, amely megkeményíti.
Bizonyos egyéb lúgos és hőálló baktériumok, mint például a jelenlegi Bacillus sphaericus , Sporosarcina pasteurii vagy Proteus aeruginosa , szintén képesek kalciumot kicsapni az oldhatatlan mészkőben, amely a baktériumok eltűnése után is fennmarad.
Ezeknek a nagyon régi (és ezért "primitív" baktériumoknak nevezett) nyálka és többrétegű szerkezet mind természetes szelekcióból származhat .
Amikor ezek az organizmusok megjelent, és elkezdte megtelepedni a árapály zónában , és a back-melléki lagúnák a föld akkori alakult ki, oxigén hiányában a légkör , akkor annak szűkössége nem tette lehetővé a létét sokáig. Egy ózonréteg mint például az, amely ma megvéd minket a napsugárzástól és különösen az UV sugaraktól , amelyek halálosak a baktériumok számára.
Ez a kocsonyás anyag UV-sugárzás elleni napvédőként működhetett. Ez a szerep még mindig létezhet az Ediacaran Fauna-ban , amely összetettebb, de kövületei arra utalnak, hogy kocsonyás állati szervezetekből, például medúzákból állt.
Manapság még mindig megfigyelhetünk baktériumtelepeket (például: a Nostoc nemzetség ) vagy magasabb algákat, amelyek egy nyálka vagy nyálkás anyagnak köszönhetően ellenállnak annak, hogy apálykor több órán át teli napsugárzásnak vannak kitéve .
A maga részéről úgy tűnik, hogy a biogén mészkő külső rétege (amelyet a sejtkolóniák képeznek egy "külső biofilmből" és a nyálkás anyagból, amely elősegíti a kalcium mészkővé válását ) több kiegészítő szerepet játszik:
Két másik hipotézis említik, nevezetesen James Lovelock az ő Gaia-elmélet és annak későbbi fejlesztések:
Biogén kőzetként a sztromatolit szerkezetek a legrégebbi élő szervezetek és szervezetek nyomait hordozzák; ezek nem a maradványait egy adott organizmus, de a fosszilizáció egy nem korall zátony . Az ezeken a struktúrákon jelenleg domináns cianobaktériumok, ha a prekambriumi időkben is dominánsak , a fotoszintetikus aktivitás , tehát a szénelnyelők és az oxigén jelentős termelésének jelét jelzik Európa történelmének nagyon korai szakaszában. Biológiai ellenmodell hiányában ez a hipotézis érvényesül a földtudományokban. Ezek a mikrobiális zátonyok, miután megkövesedtek, különféle struktúrákat adnak a kőzeteknek, amelyek tanulmányozása lehetővé teszi, hogy utólag jobban megértsük a múltat, beleértve az éghajlati viszonyokat is. Gyakran "sztromatolitikusnak" minősítik az összes megkövesedett zátonyokat, amelyekről feltételezhető, hogy a bioépítő mikroorganizmusok által képződnek.
A fotoszintetikus aktivitás , a szén 12 ( 12 C) kapható oldott szén-dioxid van előnyösen frakcionáljuk szén 13 ( 13 C), ez a második izotóp is találtak feleslegben óceán víz: ez tehát olyan jó geokémiai proxy változtatását autotróf aktivitást a a prekambri . Az üledék csapdázása mellett ezért a baktériumtelepek felelősek a karbonátok és a vas- sók kicsapódásának egy részéért . Ha egy mikrobiális mátrix telített, az izzószálak elpusztulnak és szilárd meszes támaszként szolgálnak egy másik mátrix kialakulásához, megújult mikrobiális aktivitással.