Precipitación sedimentaria de carbonato inducida por microbios
La microbialita es un depósito sedimentario bentónico compuesto de lodo carbonatado (diámetro de partícula < 5 μm ) que se forma con la mediación de microbios . El lodo carbonatado constituyente es un tipo de automicrita (o lodo carbonatado autigénico ); por lo tanto, precipita in situ en lugar de ser transportado y depositado. Al formarse in situ, una microbialita puede verse como un tipo de roca límite donde los constructores de arrecifes son microbios, y la precipitación de carbonato es inducida bióticamente en lugar de formar pruebas, conchas o esqueletos.
Los microbialitos también pueden definirse como tapetes microbianos con capacidad de litificación . [2] Las bacterias pueden precipitar carbonato tanto en aguas poco profundas como profundas (a excepción de las cianobacterias ) y, por lo tanto, los microbialitos pueden formarse independientemente de la luz solar. [3]
Los microbios son la base de muchos ecosistemas lacustres , como el biosistema del Gran Lago Salado con sus millones de aves migratorias [4] o, sirviendo en el lago Alchichica como criaderos de ajolotes ( Ambystoma taylori ) y una variedad de peces.
Los microbiolitos fueron muy importantes para la formación de calizas precámbricas y fanerozoicas en muchos ambientes diferentes, marinos y no marinos. La mejor edad para los estromatolitos fue de 2800 Ma a 1000 Ma, donde los estromatolitos fueron los principales constituyentes de las plataformas carbonatadas [3]
Clasificación
Los microbiolitos pueden tener tres tejidos diferentes: [3]
Estromatolítico: microbialito estratificado, laminado o aglutinado para formar un estromatolito .
Trombolítico: microbialita con tejido peloidal coagulado si se observa con un microscopio petrográfico. La densidad de peloides es variable. A escala de la muestra de mano, la roca muestra un tejido dendrítico, y puede denominarse trombolita .
Leiolítico: es un microbialito sin estratificación ni tejido peloidal coagulado. Está formado únicamente por una automicrita densa .
Evolución
Los microbialitos jugaron un papel importante en la evolución de la atmósfera terrestre, ya que fueron nichos ancestrales donde surgieron los primeros metabolismos microbianos capaces de liberar oxígeno. Los microbialitos saturaron de oxígeno los sistemas costeros y posteriormente la atmósfera primitiva, cambiándola de un estado reducido a un estado oxidado. [5] Los microbialitos fósiles (también llamados estromatolitos) del Precámbrico y Fanerozoico son una de las primeras evidencias de vida comunitaria. Los microbialitos más antiguos están datados en 3.500 millones de años. [6] [ necesita actualización ] La evidencia fósil sugiere que los organismos productores de microbialitos fueron una forma de vida muy abundante desde el Arcaico temprano hasta el Proterozoico tardío, hasta que sus comunidades disminuyeron debido a la depredación de foraminíferos y otros microorganismos eucariotas. [7] Los microbialitos volvieron a ser comunes brevemente después del evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico . [8] [9] [10]
Formación de microbialitos
La formación de microbialitos es compleja y es un proceso continuo de precipitación y disolución , donde se acoplan diferentes metabolismos microbianos y está presente un alto índice de saturación (IS) de iones en el agua. [11]
Los microbialitos tienen dos posibles mecanismos de génesis:
1) Precipitación mineral: es el principal proceso de formación de los microbialitos y puede deberse a precipitación inorgánica o a la influencia pasiva de los metabolismos microbianos. También puede haber precipitación por saturación del microambiente cuando las sustancias poliméricas extracelulares (SPE) se degradan rápidamente, aumentando la saturación iónica. [12]
2) Atrapamiento y fijación: cuando la comunidad microbiana incluye partículas minerales del entorno que se adhieren a las sustancias poliméricas extracelulares (SPE). Este proceso es muy popular, ya que fue descrito en microbialitos modernos de Shark Bay (Australia) y Bahamas , pero se ha demostrado que es muy poco común a lo largo de los 3500 millones de años de historia geológica de los microbialitos. [13]
Distribución de microbios modernos
Los microbialitos modernos vivos (de menos de 20.000 años de antigüedad) son raros y se pueden encontrar confinados en lugares como:
Las microbialitas están formadas por capas de algún componente orgánico y de algún mineral. [14] El componente orgánico es un elaborado tapete microbiano donde diferentes comunidades de microorganismos interactúan según diferentes metabolismos y crean un micronicho donde coexisten organismos fotótrofos oxigénicos y anoxigénicos: fijadores de nitrógeno , reductores de azufre , metanotróficos , metanógenos , oxidantes de hierro , y una infinidad de descomponedores heterótrofos . [15] El componente mineral está compuesto por carbonatos, generalmente carbonato de calcio o carbonatos de magnesio como la hidromagnesita , aunque también puede haber siliconas sinterizadas , es decir, silicatos ; e incluyen formas minerales de azufre, hierro ( pirita ) o fósforo. [12] El carbonato suele ser un tipo de automicrita autógena, por lo que precipita in situ. Las microbialitas pueden considerarse un tipo de roca sedimentaria biogénica donde los constructores de arrecifes son microbios y se induce la precipitación de carbonatos. Los microorganismos pueden precipitar carbonato tanto en aguas profundas como poco profundas.
Microbios que producen microbialitos
Un amplio número de estudios han analizado la diversidad de microorganismos que viven en la superficie de los microbialitos. [16] [17] Muy a menudo, esta diversidad es muy alta e incluye bacterias, arqueas y eucariotas. Si bien la diversidad filogenética de estas comunidades microbianas está bastante bien evaluada mediante biología molecular, la identidad de los organismos que contribuyen a la formación de carbonato sigue siendo incierta. Curiosamente, algunos microorganismos parecen estar presentes en los microbialitos que se forman en varios lagos diferentes, lo que define un microbioma central. [18] [16] Los microbios que precipitan carbonato para construir microbialitos son en su mayoría procariotas , que incluyen bacterias y arqueas . Las bacterias productoras de carbonato más conocidas son las cianobacterias y las bacterias reductoras de sulfato . [19] Otras bacterias pueden desempeñar un papel destacado, como las bacterias que realizan la fotosíntesis anoxigénica [20] . Las arqueas suelen ser extremófilas y, por lo tanto, viven en entornos remotos donde otros organismos no pueden vivir, como los fumadores blancos en el fondo de los océanos.
Existe un gran interés en el estudio de los microbialitos fósiles en el campo de la paleontología ya que aportan datos relevantes sobre el paleoclima y funcionan como indicadores bioclimáticos. [22] También existe interés en estudiarlos en el campo de la astrobiología, ya que al ser una de las primeras formas de vida, se esperaría encontrar evidencia de estas estructuras en otros planetas. [23] El estudio de los microbialitos modernos puede aportar información relevante y servir como indicadores ambientales para la gestión y conservación de áreas naturales protegidas. [24] Debido a su capacidad para formar minerales y precipitar material detrítico, se han sugerido aplicaciones biotecnológicas y de biorremediación en sistemas acuáticos para el secuestro de dióxido de carbono, ya que los microbialitos pueden funcionar como sumideros de carbono. [25]
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