伊特鲁里亚文明铁器时代墓葬中的活跃微生物生态系统

科技工作者之家 2020-11-28

来源:中国生物技术网

在气候变化和地球健康恶化的背景下,我们对地球生物圈的了解正变得越来越详细和越来越重要(Cavicchioli 等,2019)。研究者在了解全球生物多样性、生物圈的物理化学和生物物理限制因素、不可耕种的分类群(微生物“暗物质”)、深层次地下生态系统的功能以及行星微生物群对环境健康的贡献方面取得了相当大的进展。

在这里,基于一个保存完好的铁器时代遗址,该研究阐明了今天一个独特的地下系统的微生物学。Macco,是一种富含钙质的岩石,被认为是一种方解石。这是一个从2700至2200年前的伊特鲁里亚人(意大利中部)生活的地下室基岩中挖掘出来的系统。目前一些作者的一些研究表明,这些墓穴中的微生物(塔尔奎尼亚,维泰博)参与了CaCO3(称为月乳)纳米级针的生物形成,在内壁和天花板上形成了一层铜锈(Tomassetti等,2017;Cirigliano等,2018;Mura等,2020)。CaCO3的针状物也已知在石灰岩洞穴(Cacchio 等,2014),其他地下环境(Borsato等,2000;d’angeli 等,2019),甚至在Lewis Cliff 85311陨石(Lee等,2019)的表面形成。

矿物沉淀发生在地表,表明它是生物性的。Macco是一种多孔岩石,如果这一过程是地球化学驱动的,预计CaCO3沉淀会出现在岩石基质内部和表面。然而,实验观察到,月乳沉积物只形成在微生物层,即在墙壁和天花板的表面,以及(如果它们存在)在底漆和油漆层的顶部。这是值得注意和值得研究的,因为内石器细菌也产生月乳在macco(t.Rinaldi,未发表的数据)。蓝藻使岩石表面降解(Cockell和Herrera,2008;Bruno和Valle,2017),放线菌诱导生物矿化和色素产生(Sterflinger和Piñar,2013;Sakr等,2020)。然而,在目前的研究中,CaCO3起到了保护伊特鲁里亚绘画的作用,因为它发生在微生物所在的地方(如图)。这一观察结果也与降水过程的生物性质一致。

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目前的研究提供了对钙质岩石表面月乳形成的地球微生物学的深入了解。它还强调了人类的干预可能会无意中改变已经稳定了几千年的微生物生态系统。这种环境是由微生物嗜中性粒细胞主导的,但确实包括一些高度耐压的分类群。研究还发现,一些墓穴以蓝细菌为主。CaCO3沉淀物的形成速度比我们预期的要快(在短短的10年内,可以使微生物细胞成为化石)。这使人联想到一些微生物和叠层石。

根据定义,微生物生物圈是有机的,因此通常看起来比地球的岩石圈更加脆弱。然而,生物圈和岩石圈之间可能发生的亲密相互作用强调了这样一个事实: 在现实中,两者都不是独立的。

论文链接:

https://doi.org/10.1111/1462-2920.15327

来源:biotech-china 中国生物技术网

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