Sciencemag.cz
Doporučujeme
Na počátku vývoje Země neobsahovala atmosféra žádný kyslík. Přesto se železo rozpuštěné v oceánech oxidovalo v gigantických množstvích a ukládalo se jako hornina. Dnes se s ním můžeme setkat například v podobě pásové železné rudy v Jižní Africe.
Nová studie zkoumá, jak různé bakterie vylučují nerozpustné železo v rámci svých metabolických procesů. Některé z nich – fototrofní oxidátory železa – získávají energii oxidací rozpustných železnatých solí za pomoci slunečního světla a jiné jejich reakcí s dusičnanem jako oxidačním činidlem. A ti první, praví se, tehdy svou konkurenci trávili oxidem dusnatým.
Vědci to zjistili při laboratorních experimentech se současnými bakteriemi, snažili se jim ale simulovat podmínky, které předpokládali pro dobu před 2-3 miliardami let. Výzkumný tým použil jeden bakteriální kmen každého z různých oxidátorů železa a nechal je růst na světle a se stejnou koncentrací železa, dusičnanů a oxidu uhličitého.
„K našemu překvapení se dusičnany rychle spotřebovaly a železo se oxidovalo. Žádnou oxidaci železa fototrofními oxidátory železa jsme však nezaznamenali,“ uvádí spoluautorka studie Verena Nikeleit z University of Tübingen.
Analýzy ukázaly, že oxidátory železa spotřebovávající dusičnany vytvářely jako toxický vedlejší produkt oxid dusnatý. „Tím se aktivita fototrofních oxidátorů železa zcela zastavila, konkurenti je prostě zabili.“
Poznámka PH: Jak se ten scénář obvykle uvádí, páskové železné rudy vznikly z kyslíku produkovaného bakteriemi provádějícími klasickou fotosyntézu. Kyslík se nejprve spotřebovával právě na oxidaci železa (a dalších kovů) a teprve poté se mohl začít hromadit.
S tím nová studie souhlasí v tomto smyslu, že fototrorfní oxidátory se na vzniku páskových železných rud nepodílely; ale celý mechanismus může být jiný. A ještě před nárůstem koncentrace kyslíku zde mohla existovat jiná biologická zbraň a v počátečním období ukládání železa hrát významnou roli i jeho přímé zpracování mikroorganismy. (Poznámka PH: A mimochodem v prostředí s kyslíkem by už asi NO moc nefungoval, protože se rychle oxiduje na NO2. A mimochodem 2, když už jsme u těch oxidů dusíku, dodnes umí některé bakterie metabolizovat i oxid dusný, oblíbený to rajský plyn.)
Verena Nikeleit, et al. Inhibition of phototrophic iron oxidation by nitric oxide in ferruginous environments. Nature Geoscience, doi.org/10.1038/s41561-024-01560-9 www.nature.com/articles/s41561-024-01560-9
Zdroj: University of Tübingen / Phys.org
