Вполне естественно, что первые формы жизни до сих пор вызывают повышенный интерес у человечества, ведь так увлекательно, хотя бы мысленно погружаться в события, происходившие в доисторические времена. Вот и цианобактериальные маты продолжают порождать большое количество споров и выводов среди ученых.
Сами по себе они представляют слоистые покровы на субстрате, толщина которых нередко достигает двух сантиметров. По своему происхождению они относятся к высокоинтегрированным прокарионовым сообществам, которые, в свою очередь, являются группами одноклеточных доядерных живых организмов, разделяющихся на бактерии и археи. Связь между этими сообществами осуществляется посредством выживания одного вида за счет продукции другого, то есть речь идет о симбиотическом сосуществовании и данный процесс в науке называется синтрофия.
Цианобактериальные маты, как уже было указано выше, включают в себя подвид бактерий, именующийся цианобактериями (зеленые и сине-зеленые водоросли), а также факультативные аэробы и анаэробы. В свою очередь, аэробы являются микроорганизмами, которые остро нуждаются в свободном молекулярном перемещении кислорода для того, чтобы синтезировать энергию, а анаэробы, напротив, развиваются в своего рода вакууме, путем переноса остатка фосфорной кислоты от фосфорилирующего донора к субстрату (процесс фосфорилирования).
Продуктом жизнедеятельности цианобактериальных матов являются минеральные строматолиты, которые чаще всего бывают известковыми или доломитовыми и до сих пор встречаются в самых разнообразных уголках земного шара. Сами постройки представлены в виде минеральных остатков нижних слоев этих самых строматолитов.
Эти первые появившиеся на земле сложные образования имеют несколько слоев: верхний аэробный слой, участвующий в фотосинтезе, промежуточный слой, состоящий из факультативных анаэробных фотосинтезирующих организмов и, соответственно, нижний слой, именуемый афотической гетеротрофной анаэробной зоной.
В этом устройстве наблюдается некая цикличность и абсолютная замкнутость, эдакую экологическую систему, состоящую из живых организмов, с нулевым балансом, в которой продукция вырабатываемого кислорода равна ее потреблению. Кроме того, цианобактериальные маты, а точнее их уникальный по своей сути промежуточный слой, состав которого может меняться от аэробов к анаэробам в зависимости от времени суток (днем есть кислород, ночью он отсутствует), наделен одной интересной особенностью.
Их бактерии обладают фотосинтезирующими пигментами, способными максимально поглощать свет в спектральных областях, что позволяет им более эффективно его использовать. Так, если спектр меняется на красный, что обычно происходит в утреннее и вечернее время суток, то в мате стартуют вертикальные миграции бактерий, обладающих разным пигментом.
Современный глубокий биохимический анализ этих образований позволил определить, что они ведут свои истоки еще с раннего архея и это свидетельствует о том, что цианобактериальные маты являются первыми сложными замкнутыми экологическими системами на земном шаре. Поражает их абсолютная свобода в географическом расположении, что обусловлено высокой стойкостью и выносливостью относительно практически любых температурных колебаний и условий для жизни. Так, цианобактериальные маты распространены от приполярных до приэкваториальных областей.
Примечательно, но изначально данные образования, а точнее их прямой продукт жизнедеятельности - строматолиты причислялись учеными к эукариотам. И только в тот момент, когда была доказана их прямая связь с цианобактериями, стало очевидным, что речь идет о прокариотах.
Также, не следует забывать о том, что строматолиты долгое время (в течение всего архея и протерозоя) были самыми распространенными породами биогенного происхождения и являлись одним из самых ранних свидетельств существования форм жизни на Земле.
Комментарии