微生物席

微生物席也称菌毯,是一种主要由原核微生物细菌古细菌)组成的多层群落。微生物席生长在不同类物质的交界面上,大部分在水下或潮湿的表面上,但少数也能在沙漠中生存。[1] 它们的生长环境温度在–40°C至120℃之间。也有一些被发现是动物的内共生体 。

在盐湖白海海滨的在蓝藻-藻华席

尽管最多只有几厘米厚,但微生物席内存在广谱的化学环境。因此这些微生物每层的食物来源或耐受化学环境,通常与其物种密切相关。在潮湿的环境下,微生物席通常由微生物分泌的粘稠物质粘合在一起。此外,大多数情况下,微生物还会形成缠结的细丝网,使席状结构更坚韧。最常见的物理形态是扁平状和称为叠层石的粗短柱状,但也有球体结构。

微生物席是地球上最早的生命形态。有化石证据表明,35亿年前,微生物席就已经是地球生态系统的最重要的成员和维护者。最初,它们依靠海底热泉获得能量和化学“食物”。之后,光合作用的演化,使微生物席可以通过利用更广泛使用的能源来源——阳光。最后也是最重要的演化阶段是——能够产生氧气的光合作用,其主要的化学物质来源变成了二氧化碳和水。

演化的结果是,微生物席开始产生我们今天的大气层中至关重要的成分——游离。大约在同一时期,它们可能成为了更复杂的真核生物类型细胞的起源,所有多细胞生物都由它们演化而来。直到寒武纪底质革命之前,微生物席遍布浅海海床。当时生活在浅海中的动物有了挖穴能力,从而破坏了微生物席的表面,使含氧水进入更深的内部层,杀死了生活在那里的厌氧微生物。尽管这场底质革命将微生物席从浅海的驱赶走了,但它们仍然在许多无法挖洞的环境中蓬勃发展,例如岩石海底,高盐度泻湖或是深海海床。

由于微生物席能够将几乎任何东西当作“食物”,因此其在工业上可能大有用途,例如水处理和清理污染。

描述

 
疊層石是由一些微生物席形成的,因為微生物緩慢向上移動以避免被沉積物窒息。

結構

殖民的環境類型

生態和地質重要性

 
潮間帶的粘性微生物席下形成皺紋金尼氏菌型沉積結構。該圖像顯示了位於瑞典布爾格斯維克地層英语Burgsvik Beds中的位置,紋理首先被確定為微生物席的證據。
 
紐約尼加拉峽谷出露的格里姆斯比組(志留紀)中的皺紋樣結構
 
威斯康辛州黑莓山英语Blackberry Hill寒武紀潮灘波紋狀表面上的水泡狀微生物席

在生命史中的作用

生命史
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地球上生命的非常簡短的歷史。
軸刻度是在數百萬年前。

最早的席

光合作用

真核生物的起源

陸地生物

大約12億年前的微生物席提供了陸地生命存在的第一個證據。

最早的多細胞「動物」

寒武紀底質革命

當前狀態

儘管寒武紀基底革命為動物開闢了新的生態位,但對微生物席來說並不是災難性的,但確實大大減少了它們的範圍。

微生物席如何幫助古生物學家

工業用途

微生物席群落使用範圍廣泛的「食物」的能力最近引起了人們對工業用途的興趣。已經對用於淨化水的微生物席進行了試驗,既供人類使用,也用於水產養殖,並研究了它們清理油外洩的潛力。由於商業潛力不斷增長,已經申請和授予了與微生物席的種植、安裝和使用相關的專利,主要用於清理污染物和廢物。

參見

參考來源

  1. ^ Schieber, J.; Bose, P, Eriksson, P. G.; Banerjee, S.; Sarkar, S.; Altermann, W.; Catuneanu, O. Atlas of Microbial Mat Features Preserved within the Siliciclastic Rock Record. Elsevier. 2007 [2008-07-01]. ISBN 978-0-444-52859-9. (原始内容存档于2016-07-01).