Coping with low ocean sulfate. By Yuichiro Ueno SCIENCE VOL 346 (2014) El sulfato, el segundo anión más abundante en océanos marinos. Es un recurso de energía muy fácil de conseguir para las procariontes reductoras de sulfato (SRP’s) que se encuentran en sedimentos descomponiendo la materia orgánica y fueron muy importantes para el arqueano hace 2.5 millones de años. A falta de oxígeno en la atmosfera y en el mar, tuvieron que adaptarse y reducir Azufre para vivir y crear sus procesos químicos. Científicos identificaron las relaciones entre 2 iones del sulfato, el sulfato 32 y el 34, que nos darían el rastro de actividad de estas SRP y una descripción de la reducción dependiente del Sulfato, que era como vivían. Preferían reducir Sulfato32, produciendo sulfato de hierro y escaso Azufre34 en pirita, minerales que son buenos para identificar las actividades de las SRP’s. Grandes reducciones de Sulfato34 se han visto en archivos geológicos que datan de 2.3 billones de años pero no antes, y una posible causa podría ser la falta de actividad de SRP’s en el arqueano, lo cual creía muy probable hasta que empecé a leer más el artículo. Otra posibilidad fue que había muy poco Sulfato y estos microbios aparecieron más temprano. Algunos Depósitos Hidrotermales y océanos basálticos tienen un bajo, pero existente índice de pirita, lo que sostiene fuertemente la actividad de procariontes reductoras de sulfato. Zhelezinskaia, una estudiante graduada en el Departamento de Geología en la Universidad de Maryland, reporto relaciones altamente variables de Azufre 32 y 34 en pirita de una roca de carbonato de hace 2.5 billones de años en Brasil, por lo que propone con seguridad la actividad de SRP’s en el océano arqueano. En aguas profundas de Indonesia, se ha encontrado una gran actividad microbiana debido a que estas aguas son ricas en hierro y no tienen oxígeno. Por un lado, las investigaciones modernas sugieren que la presencia de sulfato era menor a 0.1%, lo que me parecía ridículamente bajo hasta que, por el descubrimiento de estas aguas y la propuesta de actividad microbiana, han deducido que el fraccionamiento de isotopos por las SRP’s es reducido y los niveles de Sulfato fueron menores que el 0.01%, algo que creo muy insignificante para lo que llegaron a hacer en la tierra estas bacterias. Instrumentos modernos analizan el Azufre 33 y 36, poco abundantes, que nos cuentan un poco del origen del azufre en la tierra. Reacciones químicas como la precipitación, la evaporación y en especial la reducción dependiente del sulfato en fracción de masa, así como las reacciones fotoquímicas le la luz U.V. que no dependen de la masa de isotopos, son temas importantes para deducir que en una atmosfera sin oxígeno, las reglas normales de relación de dependencia de masa no se deberían cumplir. Ciertamente, los depósitos de mar de azufre arqueano muestran una anormal decadencia de Azufre 33, lo que nos dice que ese Azufre fue poco en la atmosfera en esa época. El más grande, a mi parecer, dato para ir al fondo de esto es que las piritas con escaso Azufre34 del arqueano tardío, muestra restos de Azufre33, que nos dice que no fue producido en ese momento; esta fue analizada en Paris. El autor comparte en el artículo que en Sudáfrica se encontró una roca carbónica del arqueano tardío que es rica en Azufre33, lo que nos contradice porque anteriormente se estaba analizando si el Azufre33 se encontraba en el arqueano tardío o no. Como conclusión y para responder aquella contradicción, nos habla de una probabilidad que las rocas de Brasil hayan sido tomadas de las costas, mientras que las de Sudáfrica fueron desde más profundo del mar, y además no son exactamente de la misma época, en pocas palabras, la actividad del siclo del azufre en el arqueano tardío era mayor en las profundidades que en las costas y más activo de lo que se pensaba.
En el registro Arcaico es donde se desarrollan todos los acontecimientos que transformaron la Tierra primigenia en un cuerpo planetario con una litosfera estable. Tras considerar una primera etapa de fusión generalizada, la Tierra pasó a una nueva fase tras la formación de la primitiva corteza terrestre, que aun en sus características no sustentaba muchas posibilidades de vida adaptativa por sus temperaturas muy elevadas. El enfriamiento paulatino de nuestro planeta hizo disminuir su temperatura hasta permitir la condensación del vapor de agua, presente en la atmósfera. La temperatura de los océanos durante el Arcaico ha sido objeto de numerosos debates. Es los años setenta respecto a unas mediciones que realizaron con isotopos de oxígeno en estromatolitos, determinaron temperaturas mayores a los 80° C, donde estos valores expresan océanos con características hidrotermales. Posteriormente se puso seriamente en duda estas afirmaciones de la existencia de océanos tan calientes en sus primeras fases. Esto se vio reflejado por la presencia de cristales de yeso y bacterias fijadoras de nitrógeno que se encontraron en las rocas arcaicas. Leí un artículo parecido que mencionaba que el azufre de ciertas rocas no demuestra la escasez de oxígeno en la atmósfera arcaica de la tierra, estas rocas sedimentarias de hace unos 2.400 millones de años presentan una rara composición de azufre que se atribuye a la acción de la luz ultravioleta sobre el dióxido de azufre producido volcánicamente en un atmósfera pobre de oxígeno, esto es impresionante ya que se abre un debate donde geoquímicos presentan un explicación para esta extraña composición isotópica, un origen que puede apuntar a una atmósfera temprana rica en oxígeno. Los investigadores planean ahora estudiar cianobacterias muertas, para ver si su material orgánico puede promover la reacción térmica que conduce a esas relaciones isotópicas anómalas del azufre. No cabe duda que la actividad del ciclo del azufre en el arqueano tardío era mayor en las profundidades que en las costas y con mayor actividad de lo que se creía.
El sulfato es el segundo anión que se encuentra en mayor cantidad después del cloruro, pero lo importante a resaltar de esto es que sirve como fuente de energía para las procariotas reductoras del sulfato, también llamadas SRPs, se encuentran en sedimentos orgánicos y juegan un papel muy importante en la descomposición orgánica de la materia fueron prevalentes en el Arcaico, la cuestión es que si estas se presentaron cuando el oxigeno estaba ausente en la atmosfera y los océanos, si fue así podríamos saber la respuesta dependiendo de la cantidad de sulfato que se encontraba en el océano arcaico. Para responder a esta pregunta se hicieron mediciones de raciones con isotopos de sulfuro estables para saber cuánto sulfuro se presentaba en el océano arcaico y de donde fue originado. Los científicos usaron raciones entre dos isotopos de sulfuro estables 34S y 32S para rastrear SRP y su actividad en las rocas antiguas sedimentarias, se encontró que en los sedimentos se reducía mas el 32S2- a comparación del 34S2- produciendo minerales de sulfuro de hierro que se agotan en 34S, este proceso es llamado: masa dependiente de isotopo fraccionario. El agotamiento en 34S registrada en (FeS2) minerales es un muy buen indicador para la actividad de SRP. Había agotamiento de 34S en el inicio geológico, estamos hablando de unos 2.3 billones de años, por lo que gracias a esto podemos decir que había actividad de SRP en el Arcaico, otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes pero los niveles del sulfato en el Arcaico eran muy bajos para estos para reducir 32S2-, ya que la baja cantidad de niveles de sulfato son conocidas para reducir los isotopos. Otro punto a resaltar es que en los depósitos hidrotermales arcaicos se encuentra actividad de SRP, así como la concentración de sulfato en el océano Arcaico es 1% menor que el mar actual y cada vez va en disminución, se encontraron reducción de sulfato en el Lago Metano en Indonesia donde las aguas son libres de oxígeno y ricas en metales algo muy parecido al océano Arcaico. Es importante mencionar que se encontró mayor concentración de microbios en estas aguas ricas en metales incluso cuando el nivel de sulfato esta debajo del 0.01% en las concentraciones del mar moderno, por lo que podemos concluir que las SRPs pueden sobrevivir y activarse en un ambiente bajo en sulfato. Estas pequeñas especies dan información no solo de actividad microbiana sino que también para saber de dónde surge el sulfuro y procesos químicos como la precipitación, evaporación y la reducción del sulfato microbiana que dependen de la masa del isotopo. El artículo también menciona que en las rocas tanto en Brasil como en Sudáfrica se preserva en sulfato arcaico aunque de diferente tipo por lo que está en cuestión el porque son tan diferentes aun siendo de edades similares, una posibilidad es que los niveles de sulfato en la cuenca costera fueron agotados que el abierto océano, por lo que en las cuencas hay mayor de actividad de SRP, el isotopo puede controlar sulfato local y no necesariamente representa el océano arcaico entero, por lo que se puede concluir que el ciclo de sulfuro arcaico es mas dinámico de lo que pensamos. La composición isotópica del agua marina esta fluctuando es escalas cortas de tiempo más de lo que debería probablemente por las perturbación química de la atmosfera. Como conclusión final podemos decir que la presencia de las procariotas como las SRPs nos pueden explicar los procesos fotoquímicas, el estado químico de las aguas marinas además que podemos observar como el estado físico y químico de la atmosfera influye en el fraccionamiento isotópico de azufre, un ejemplo claro es el agua de lluvia ya que en esta se encuentra el sulfato como el segundo anión más abundante, que no es coincidencia que en el mar también así sea como lo explica el inicio del artículo.
Hace muchos millones de años, el azufre era uno de los elementos más abundantes que había en el océano Archeano, donde el color predominante no era el azul sino el naranja, pero con la llegada del Oxígeno y los procesos fotosintéticos el reinado del azufre llegó a su fin, disminuyendo lentamente.
Hoy el sulfato es el segundo anión más abundante después del Cloro, dentro del océano donde sirve de alimento para los procariontes sulfato reductores (SRP’s) éste tipo de organismos se adaptaron hace mucho tiempo a alimentarse a base de azúfre a falta de otra cosa y hoy en día se encuentran concentrados en los sedimentos donde juegan un papel importante para la descomposición de materia orgánica.
Una de las principales preguntas que surgieron sobre éstos SRP’s, fue ¿qué papel desempeñaban hace dos billones de años cuando el oxígeno apenas comenzaba a tomar presencia en el mundo. Para poder averiguarlo se utilizaron de isótopos del azúfre S34 y S32; para así lograr medir la cantidad de azufre en el océano archeano.
Los resultados fueron que éstos organismos preferían degradar el S32, produciendo a su vez minerales o cual indicaba una buena actividad de los SRP’s. Según los investigadores, éstos resultados indican que en el océano archeano habaía una muy pequeña actividad de SRP’s, lo cual coincidía con una hipótesis que decía que éstos organismos habían aparecido mucho antes del océano Archeano.
Algunos depósitos de aguas hidrotermales siguen teniendo actividad de SRP’s como en Indonesia, donde se encontró un “lago de Metano” donde se pueden encontrar casi las mismas características replicadas del océano archeano ya que se encuentra libre de oxígeno y es rico es Hierro y distintos metales. Lo cual produce que el nivel de azufre disminuya en comparación al de océanos modernos. Y el de las bacterias aumente.
Poco después, Zhelezinskia, una estudiante de Geología, reportó sedimentos de azufre en rocas carbonatadas en Brasil, donde se preservarón en el Archano tardío; el cuál es anormalmente rico en S33. Pero una vez que esto se supo nos enfrentamos a una gran polémica, y es que poco tiempo antes otro investigador de forma paralela, también encontró seimentos de azufre de la misma era pero en Sudáfrica; teniendo como diferencia el isómero y la concentración en la que se encontró.
Una posibilidad que se planteó del porque ambos resultados salieron tan dispares, es en el caso de Zhelezinskia, que el nivel de azufre en las costas donde se tomaron las muestras, sea menor debido a la alta actividad de SRP’s en comparación con mar abierto donde se tomaron las muestras de Sudáfrica. Por lo que dicha señal isotópica podría no representar el total de concentración de todo el océano.Por otro lado también se puede pensar que el ciclo del azufre haya sido más dinámico de lo que pensábamos, además de que las edades también pudieron haber fluctuado un poco, mostrando así una variación química.
Pero a pesar de todos los datos que ya poseemos, una mejor explicación y más detallada sobre todo requeriría un mayor conocimiento acerca de los procesos primarios fotoquímicos y la influencia de los distintos estados tanto físicos como químicos pudieron haber influenciado nuestros resultados. Al igual que un completo y detallado estudio de como funcionaba el océano archeano en ese entonces.
García Aguirre Samuel Maximiliano Coping with low ocean sulfate Yuichiro Ueno (2014) SCIENCE VOL 346.
El sulfato es el segundo ion más abundante en el océano moderno después del ion cloruro, ha servido como una fuente de energía de fácil acceso para las bacterias procariotas reductoras de sulfato (SRPs) que podemos encontrar comúnmente en ricos sedimentos orgánicos y que han jugado un papel importante en la descomposición de la materia orgánica. ¿Eran estos microbios jugadores importantes en los ecosistemas durante el Arqueano, cuando el oxígeno molecular era prácticamente ausente en la atmósfera y los océanos? Este proceso debió haber dependido de la cantidad de sulfato que hubo en el océano arcaico en aquél entonces.
Científicos han estudiado la relación entre dos isótopos de azufre estables, sulfato 34 y 32, con el fin de hallar actividad de SRP en antiguas rocas sedimentarias.Se halló que en sedimentos, los microbios preferentemente redujeron sulfato 32 a comparación que con el sulfato 34, donde en el primer isótopo se produjeron minerales de sulfuro de hierro, y en el segundo, este mineral se vio agotado, en su lugar, se registraron bajos niveles de pirita, estos fueron buenos indicadores de actividad SRP. Magnas reducciones de sulfato 34 fueron observadas en los registros geológicos de hace unos 2.3 billones de años, no antes; una posible interpretación de estos datos sería que había poca actividad SRP en el arcaico, por otro lado es posible que estos microbios hubieran aparecido mucho antes, pero que los niveles de sulfato en el medio eran demasiado bajos como para que fueran capaces de reducir al sulfato 32.
Depósitos hidrotermales arqueanos y océanos basálticos indicaron una moderada presencia de pirita proveniente de la reducción de sulfato 34, esto señala inevitable actividad de SRP en el sitio, se estimó fuertemente la presencia de SRP a finales del océano arqueano, según expertos, la concentración de sulfato a finales del océano arcaico era menor del 1% a lo que hoy contendrían las aguas modernas. Estudio moderno revela que los niveles de sulfato arqueano pudieron haber sido inclusive más bajos de lo que ya se creía, en entornos ricos en hierro, el fraccionamiento microbiano es menor a lo que se pensaba anteriormente, por tanto, los autores dedujeron que el nivel de concentración de sulfato era aún menor, 0.01%, se cree que las SRP pudieron haber sobrevivido en ambientes pobres en sulfato.
Nuevos estudios sobre los isotopos de azufre 33 y 36, revelan, quizá, otra prueba de la actividad SPR en el arqueano, este par de isotopos podría revelar incluso de dónde provino el azufre; se dedujo que algunos fenómenos químicos, tales como la precipitación, la evaporación y la reducción microbiana son dependientes de la masa de isótopos, por otro lado, reacciones fotoquímicas como la transmisión de rayos U.V. no dependen de la masa isotópica, lo que sugiere que el sulfato derivado de la atmosfera no efectuaría las relaciones masa-dependiente en un medio ausente de oxígeno, estos depósitos presentaron una anomalía 33S, implicando que el cuerpo marino arqueano incidía una disminución de sulfato 33 debido a la entrada de sulfato a la atmosfera ausente de oxígeno.
Partiendo de las suposiciones sobre el origen del azufre y poniéndose a analizar las teorías acerca de que si los niveles de sulfato en el fondo marino fueron más escasos y que en las cuencas presentaron mayores índices de concentración o viceversa en algún otro sitio, facilita el estudio de la actividad microbiana SPR; esto, sin dudas, revela información certera acerca del complejo ciclo de estas entidades microbianas y su acoplamiento a diversos medios. Aún, esta información es inexacta, falta mucho por descubrir o averiguar, diversas ubicaciones que investigar si queremos descifrar los diversos misterios que posiblemente el azufre nos sigue ocultando o bien comprender del todo a las SPR, este método puede ser tardío, pero tengamos por seguro que en algún momento encontraremos algo muy interesante.
Uno de los complejos más abundantes en los océanos marinos es el sulfato, este es utilizado para generar energía de manera relativamente fácil por un tipo de procariotas (muy importantes en el Arqueano) cuyo hábitat se localiza en el sedimento profundo de los océanos, estas procariotas reducen el sulfato en ausencia de oxígeno para subsistir. Mediante investigaciones, científicos lograron dilucidar las relaciones entre 2 iones de sulfato, el 32 y el 34. Los cuales servían para dar a conocer cómo funcionaban y vivían estas bacterias reductoras de sulfato. Éstas preferían utilizar el sulfato 32 generando como producto el sulfato de hierro y algunos rastros de azufre. Una extraña decadencia de Azufre 33 mostrada por los depósitos de mar de azufre Arqueano muestran que el azufre era poco abundante en esa época. Estas reducciones de sulfato 34 se encontraron presentes en muestras geológicas que son de aproximadamente 2.3 billones de años, lo intrigante de este asunto es que no se encontraron evidencias de años atrás. La causa a este hecho podría explicarse lógicamente por la nula actividad de las bacterias. Otra explicación planteada fue que quizás había una cantidad muy pequeña de sulfato y estos organismos no existían. En ciertos lugares como lo son los depósitos hidrotermales y océanos basálticos se cree que hay actividad de las procariotas reductoras de sulfatos debido a la identificación de rastros de Azufre en esos lugares. Ciertas reacciones (precipitación, evaporación, reducción) del sulfato y su relación con la luz ultravioleta podrían ser fuente de conocimiento para analizar e interpretar cómo eran las “reglas del juego” en una atmosfera sin oxígeno. Se presentó evidencias de la actividad de estas procariotas en el océano Arqueano. Una investigadora reportó en sus investigaciones relaciones variables de Azufre 32 y 34 en pirita de una roca de carbonato de hace 2.5 billones de años en Brasil. En aguas profundas de Indonesia se ha encontrado una gran actividad microbiana, cabe indicar que estas aguas no poseen oxígeno. Investigaciones modernas sugieren que la presencia de sulfato era menor a 0.1%. Cabe mencionar también que actualmente se están analizando con nuevas tecnologías el azufre 33 y 36 que casi no son abundantes en la Tierra, esto con el fin de conocer más acerca del origen del azufre en nuestro planeta. El artículo muestra otras investigaciones un tanto contradictorias, pero al final podría concluir que el azufre en el Arqueano tardío era mucho mayor en las profundidades que en las costas.
Coping with low ocean sulfate. By Yuichiro Ueno SCIENCE VOL 346 (2014) Para sobrevivir, los organismos nos adaptamos de diferentes formas en función al ambiente, alguna de estas variedades entre los organismos, es la capacidad para conseguir energía de compuestos químicos que pueden ser muy diferentes entre sí, sin embargo, todos intentamos sacar más provecho de aquellos compuestos a los que se requiere menos energía para degradarla y conseguir su energía. Si la molécula es sencilla, la forma de realizar nuestros procesos bioquímicos será más provechosa; este no es el único factor que afecta, la abundancia de estos compuestos es otro factor de suma importancia, pues no optaremos por la opción que es escaza, o está por serlo, sino aquella de la cual podemos asegurar por mayor tiempo. Hacer aproximadamente 1.5 millones de años, por las condiciones de la tierra, uno de los paquetes de energía más importantes era el sulfato, el segundo anión más abundante en los océanos, para ser preciso. Por la abundancia de sulfato, había organismos que lo aprovechaban SRP’s (Sulfate-Reducing Procaryotes) o procariotas reductoras de sulfato por sus siglas en ingles), encontradas en los sedimentos ricos en material orgánico. Se cree en el archeano, las actividades de estos organismos fue de suma importancia, fueron importantes degradadoras de materia orgánica. El meollo el asunto en el artículo, radica en conocer el nivel de sulfato en el océano archeano; empleando dos isotopos de azufre; azufre 32 y azufre 34 para rastrear la actividad de las SRPs en las rocas sedimentarias notaron que preferían reducir azufre 32, produciendo sulfuro de hierro, antes que reducir azufre 34 y producir pirita. Se han datado largos agotamientos de azufre 34 empezando aproximadamente 2.3 billones de años atrás, pero no antes. Una de kas interpretaciones que le dan, es la falta de actividad de las SRP en el archeano; asunto que me parece muy poco probable. El otro posible camino, es la aparición de estos microbios en una era más temprana y pero por los bajos niveles de sulfato no podían reducir el isotopo de azufre 32. La presencia de estos microorganismos también presenta grandes “inconsistencias”; mientras que en Indonesia se han encontrados grandes cantidades de vida y actividad microbiana por su concentración en hierro y nulo porcentaje de oxígeno, se advierte que la concentración de sulfato es del 0,01% un porcentaje demasiado bajo para que la vida pudieses prácticamente basarse en ello. Sin embrago, la vida suele hacer mucho con muy poco. También hay que hacer un énfasis especial en que las reglas del juego en ese entonces eran muy diferentes a las que conocemos; la influencia de miles de fenómenos tales como la evaporación, precipitación, las reacciones fotoquímicas de los rayos U.V. y sobre todo; la reducción de dependiente del sulfato en masa, que no dependen de la masa de isotopos. Estos factores tienen que ser mencionados en una atmosfera sin oxígeno. Entonces ¿Esto nos dice de donde venía el azufre? La contradicción es muy grande, y más si se analiza el artículo que el autor comparte; en donde se encontró en una roca del archeano tardío una roca carbónica con rico contenido de Azufre 33; la huella que dejaron las SRP. Ya que solo podemos analizar las pistas, los restos metabólicos de las SRP, un contraste como el que encontramos profundiza más en la duda que en la respuesta; pero deja ciertas cosas más claras, como la presencia de estos organismos a través del tiempo, la presencia de mayores cantidades de azufre en las profundidades del mar en tiempos tardíos del archeano que en la superficie y la travesía de estos organismos desde las profundidades hidrotermales.
Coping with low ocean sulfate. By Yuichiro Ueno SCIENCE VOL 346 (2014) Para sobrevivir, los organismos nos adaptamos de diferentes formas en función al ambiente, alguna de estas variedades entre los organismos, es la capacidad para conseguir energía de compuestos químicos que pueden ser muy diferentes entre sí, sin embargo, todos intentamos sacar más provecho de aquellos compuestos a los que se requiere menos energía para degradarla y conseguir su energía. Si la molécula es sencilla, la forma de realizar nuestros procesos bioquímicos será más provechosa; este no es el único factor que afecta, la abundancia de estos compuestos es otro factor de suma importancia, pues no optaremos por la opción que es escaza, o está por serlo, sino aquella de la cual podemos asegurar por mayor tiempo. Hacer aproximadamente 1.5 millones de años, por las condiciones de la tierra, uno de los paquetes de energía más importantes era el sulfato, el segundo anión más abundante en los océanos, para ser preciso. Por la abundancia de sulfato, había organismos que lo aprovechaban SRP’s (Sulfate-Reducing Procaryotes) o procariotas reductoras de sulfato por sus siglas en ingles), encontradas en los sedimentos ricos en material orgánico. Se cree en el archeano, las actividades de estos organismos fue de suma importancia, fueron importantes degradadoras de materia orgánica. El meollo el asunto en el artículo, radica en conocer el nivel de sulfato en el océano archeano; empleando dos isotopos de azufre; azufre 32 y azufre 34 para rastrear la actividad de las SRPs en las rocas sedimentarias notaron que preferían reducir azufre 32, produciendo sulfuro de hierro, antes que reducir azufre 34 y producir pirita. Se han datado largos agotamientos de azufre 34 empezando aproximadamente 2.3 billones de años atrás, pero no antes. Una de kas interpretaciones que le dan, es la falta de actividad de las SRP en el archeano; asunto que me parece muy poco probable. El otro posible camino, es la aparición de estos microbios en una era más temprana y pero por los bajos niveles de sulfato no podían reducir el isotopo de azufre 32. La presencia de estos microorganismos también presenta grandes “inconsistencias”; mientras que en Indonesia se han encontrados grandes cantidades de vida y actividad microbiana por su concentración en hierro y nulo porcentaje de oxígeno, se advierte que la concentración de sulfato es del 0,01% un porcentaje demasiado bajo para que la vida pudieses prácticamente basarse en ello. Sin embrago, la vida suele hacer mucho con muy poco. También hay que hacer un énfasis especial en que las reglas del juego en ese entonces eran muy diferentes a las que conocemos; la influencia de miles de fenómenos tales como la evaporación, precipitación, las reacciones fotoquímicas de los rayos U.V. y sobre todo; la reducción de dependiente del sulfato en masa, que no dependen de la masa de isotopos. Estos factores tienen que ser mencionados en una atmosfera sin oxígeno. Entonces ¿Esto nos dice de donde venía el azufre? La contradicción es muy grande, y más si se analiza el artículo que el autor comparte; en donde se encontró en una roca del archeano tardío una roca carbónica con rico contenido de Azufre 33; la huella que dejaron las SRP. Ya que solo podemos analizar las pistas, los restos metabólicos de las SRP, un contraste como el que encontramos profundiza más en la duda que en la respuesta; pero deja ciertas cosas más claras, como la presencia de estos organismos a través del tiempo, la presencia de mayores cantidades de azufre en las profundidades del mar en tiempos tardíos del archeano que en la superficie y la travesía de estos organismos desde las profundidades hidrotermales.
Coping with low ocean sulfate. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Imaginemos al mar del planeta Tierra hace 2.5 millones de años, un mar con muy bajas cantidades de sulfato, al igual que el oxígeno en la atmosfera era casi despreciable,
En cambio en los mares y océanos actuales, el sulfato es uno de los más abundantes y las cantidades de oxígeno en la atmosfera incrementaron importantemente. Si estudiamos el sedimento del mar, encontraremos que son fuentes de energía de fácil acceso para las sulfate-reducing prokaryotes (SRPs) los que juegan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica, ahora la pregunta es si los SRPs existieron el océano archaeano y ¿qué importancia tenía la cantidad de sulfato en el océano y como este se ha originado en el océano? Para ello se han hecho pruebas con Isotopos en un procedimiento llamado fraccionamiento isotópico, el cual ha demostrado que una posible interpretación de estos datos es que había poca actividad SRP en el Arcaico. Otra es que estos organismos aparecieron mucho antes, pero que los niveles de sulfato Archeano eran demasiado bajos para que puedan reducir selectivamente 32SO; bajos niveles de sulfato son conocidos por reducir el grado de fraccionamiento isotópico. En si toda esta teoría de usar isotopos mediante fraccionamiento isotópico y conocer el tipo de composición isotópica de una especie molecular que interviene en alguna reacción química que originalmente es diferente de la especie resultante para hacerse una idea de la cantidad de la actividad microbiana aproximadamente hace 2.5 millones de años cuando el mar tenia bajos niveles de sulfato, con las reacciones químicas necesaria para que estas bacterias cambiaran las condiciones del mar, obviamente esto tardo muchísimo tiempo pero es lo que se trata de explicar, ¿Cuáles fueron esas especies químicas que propiciaron a ese cambio?, al igual que de esta manera de estudiar lo que posiblemente en un inicio los SRPs comían fue cambiando según las condiciones del mar hasta dar los niveles de sulfato del mar actual, y posiblemente se podría explicar de dónde proviene el sulfato según la actividad de los SRPs. Eso propone que al igual que se dio el cambio de los niveles de sulfato en el mar pudo haber sucedido como consecuente en las cantidades de oxígeno en el agua marina y en la atmósfera respectivamente. Me parece muy complejo como fue que se dieron estos cambios en el agua de los océanos y mares, la manera en como poco a poco se dieron más condiciones para otros tipos de vida en la tierra, el desarrollo de más especies de bacterias y archaeas que se adaptaron a estos medios que por más hostiles que parezcan los organismos se adaptaron de acuerdo a los pocos o muchos elementos que fueron obteniendo.
Leyto Gil Iván. Biología de procariontes. Grupo 5186
Catalina Ignacia Aguilera Flores Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346. Sulfate reducing prokaryotes (SRPs) use sulfate as an accessibly energy source. These microbes are commonly found organic-rich sediments, playing a huge role at the time of discomposing organic matter. Scientists have asked themselves a really important question, where these microbes present before 2.5 billion years ago, just during the Archean? The answer to this question could give us an idea of when where they created, how they managed to live and how did they managed with much less sulfate and no oxygen? Scientists use the radio between two stable sulfur isotopes, 34S and 32S, to determine SRP activity in ancient sedimentary rocks. In sediment microbes prefer to reduce 32 sulfate compared to 34 sulfate, producing iron sulfide mineral that are reduced in 34S, this process is called mass-dependent isotopic fractionation. So, If we know that SRP are found in sediments, like pyrite minerals, the reduction of 34S is a good indicator of activity, but these large 34S reductions are seen starting 2.3 billion years ago, not before. Whit this information we can interpret that there was almost no activity of SRP in the Archean, other is that these microbes appeared early, but sulfate level were too low for them. Zhelezinskaia et al. reported a very large reduction of 34S and varying ratios of 34S/32S in pyrites in 2.5 billion year old carbonates from Brazil, estimating that the sulfate concentration in the late Archean ocean was less than 1% (in comparison with modern seawater). Otherwise, Crowe et al. investigated microbial sulfate reduction in Lake Matano, Indonesia, simulating a correlate to the Archean ocean, finding a larger microbial fractionation even when the concentration of sulfate is lower, concluding that in the Archean sulfate levels were below 0.01%, showing that SRPs could have survived and been active in low sulfate environments. However, for example, sulfur dioxides driven by UV in the atmosphere do not depend on isotope mass. Hence, sulfate from anoxic atmosphere should have anomalous isotopic radio, giving a negative 33S(less abundant isotope). This condition was present Shelezinskaia, but the curious thing is that Paris et al. found Archean carbonate rocks from South Africa rich in 33S. Why are these sediments showing many different results? First we have to analyze where the carbonates were taken from. Furthermore the ages of the two sets of rocks are not exactly the same. This may reflect a perturbation of the atmospheric chemistry, for future studies it will be necessary to understand the influence of the atmosphere.
El sulfato viene siendo el segundo anión más abundante en nuestros océanos. Este sirve como fuente de energía accesible para procariontes reductores de sulfato (SRP’s), los cuales son encontrados en sedimentos orgánicos ricos y tienen un papel importante en la descomposición de materia orgánica. Estos microbios fueron bastante importantes en los ecosistemas del archeano. La atmosfera y los océanos no poseían oxigeno molecular pero si poseían sulfatos por ende estas bacterias tuvieron que adaptarse a estas condiciones para sobrevivir. Para conocer que tanto sulfuro hubo en el océano archeano y en que partes se originó se utilizaron medidas precisas de proporciones de isotopos de azufre estables. Científicos utilizaron una relación entre dos isotopos de azufre estables 34S y 32S para rastrear actividad de SRP´s en rocas antiguas sedimentadas. En los sedimentos los microbios preferentemente eliminaban los Sulfatos 32 en comparación al Sulfato 34 produciendo Sulfuro de Hierro (minerales empobrecidos del Sulfato 34) y el agotamiento en pirita (FeS2) son por lo tanto buenos indicadores de actividad de SRP’s. Reducciones de 34S están en archivos geológicos comenzando hace 2.3 billones de años. Una explicación de esta información es que la actividad de SRP en el archeano fue baja y otra opción fue que estos microbios aparecieron antes, pero que los niveles de sulfato archeano fueron también bajos para ellos para reducir sulfato 32 los niveles bajos de sulfato son conocidos por reducir el grado de fraccionamiento isotópico. Piritas 34S contenidas en rocas oceánicas y depósitos hidrotermales sugieren actividad específica de SRP. Utilizando la relación entre la concentración de sulfatos y fraccionamiento isotópico microbial en experimentos de laboratorio se estimó que la concentración de sulfato en el océano archeano tardío fue menor que 1%. Y una analogía moderna sugiere que los niveles de sulfato archeano pudieron haber sido siempre bajos. Investigaciones acerca de la reducción microbial de sulfato en Indonesia donde el fondo del agua está libre de oxígeno y es rico en hierro. Encuentran qué el ambiente es rico en hierro y la fraccionación microbial es más grande que como se pensaba anteriormente cuando la concentración de sulfato está por debajo de 20 nanómetros. Las SRPs podrían haber sobrevivido y ser activadas en tales ambientes bajos de sulfato. Un estudio menciona que todo depósito de sulfato archeano conocido muestra un rareza negativa 33S, implicando que el sulfato del mar archeana fue empobrecido en 33S por el resultado de la entrada de sulfato de la atmosfera anóxica, esto también demuestra que las piritas fueron producidas de sulfatos de agua marina en el tiempo. Resultados de investigaciones en Brasil y Sudáfrica en rocas de edades similares son tan diferentes, posiblemente debido a que los niveles de sulfato en las zonas costeras donde los carbonatos fueron depositados pudieron haber sido superiores que en los océanos abiertos, las señales isotópicas podrían haber sido controladas por la entrada local de sulfato y pudo no necesariamente representar todo el océano archeano. En fin el artículo es bastante interesante ya que las bacterias muchas veces en conjunto con el medio nos pueden ayudar a comprender mejor el origen de diversos elementos o cosas como tal en un ecosistema, y como estas a través de los años han prevalecido siempre adaptándose ya que han adquirido esa capacidad para poder sobrevivir y obtener comida para a la vez obtener energía. Rios Ruiz Alexis Itamar Biologia de Procariontes Grupo 5286 Artciulo: Yuichiro Ueno. Coping with low ocean sulfate
5. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346. Hernández Martínez Daniela. Existen bacterias reductoras de sulfato (SRPs) que se encuentran en los sedimentos del mar profundo, estos descomponen la materia orgánica presente, y se alimentan del sulfato el anión más abundante en el planeta, los científicos se preguntan si su gran capacidad reductora de sulfato, estuvo activa en el océano arqueano. Es una cuestión interesante, el trabajo de estas bacterias y su actividad en el arcaico, ya que ¿Cómo se adaptaron al sulfato, cuando el oxigeno estaba aun ausente? Los investigadores sugieren medir la cantidad de sulfato antiguo, por medio de las rocas sedimentarias para demostrar el nivel de actividad reductor de las bacterias. Se investigaron isotopos del sulfato y su actividad en las rocas, los resultados fueron inesperados, grandes disminuciones del isotopo 34S en los registros geológicos, esto quiere decir que hubo baja actividad de Sulfato por parte de las rocas que se estudiaron piritas que contienen 34S y 32S, estas observaciones apoyaron a la presencia de bacterias reductoras de sulfato en el océano Arcaico ¿Por qué? Las rocas piritas producen mínimas cantidades de 34S las cuales agotan el mineral de sulfato de hierro, por lo tanto es un buen indicador de (SRP). Los científicos relacionan dos factores; la concentración de sulfato y el estudio isotópico del mismo, ambos muestran que efectivamente las condiciones de sulfato eran bajas y estas bacterias lograron sobrevivir a estas miminimas concentraciones. Para conocer el origen del sulfato es importante relacionarlo son sus isotopos, ya que estos se relacionaron antiguamente con el agotamiento de sulfato en el isotopo 33S analizado por Zhelezinskaia. Sin embargo otro estudio en África revelo lo contrario, que el isotopo 33S es rico en sulfato. Existen posibilidades de que ambas rocas analizadas hayan sido tomadas en mar abierto con niveles mayores de sulfato esto no quiere decir que todo el océano arqueano sea rico en sulfato, existen la anomalía isotópica en las perturbaciones químicas del océano. Finalmente la atmosfera también es un factor influyente en el proceso isotópico del azufre (S). Este proceso es complejo para las bacterias, pero aun así, se desarrollaron adecuadamente en el medio, son estudios interesantes de la vida en el océano, que podrían ser claves para su origen.
We all know sulfate (SO4)2- is the most abundant anion without counting the chloride in our oceans, and, basing us in the article, we can also say that there are some prokaryotes with a peculiar characteristic: they can obtain energy from sulfate and they are also known as SRP’s (sulfate-reducing prokaryotes), this means that they can discompose organic matter. So at this point everything sounds terrific, we got a lot of organic matter, we got a lot of sulfate, and we got our precious SRP’s, but the question is: did this microbes existed in the Archean 2.5 billion years ago? Not so long ago, scientists measured stable sulfate isotope ratios between 34S and 32S to approximately know how much sulfate were in the Archean Ocean in order to deduce the location of SRP in sedimentary rocks. It is important to the scientific community to work out this information cause in this sediments the SPR reduces more 32S than 34S and this fact produces the mass-dependent isotopic fractionation process where they basically produce iron sulfide minerals depleted in 34S which is also recorded in pyrite (FeS2) minerals, this is a good signal cause in the geological records, 2.3 billion years ago, we can found large 34S depletions. With all this previous information we can launch two possible hypothesis: the activity of the SPR was kind of little in the Archean or they could have appeared earlier but they couldn't reduce (32S4) 2- cause there were low levels of sulfate. This last one it’s more probable to be true cause in the Archean existed hydrothermal basalts that contain sulfate pyrites, this proves the SPR existence). Besides, analyzing the relationship between sulfate concentration and isotopic fraction, researchers claim the Archean ocean concentration was less than 1% or even a lower lever of the current Earth’s oceanwater.
Coping with low ocean sulfate. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Los microorganismos son resistentes, pero ¿cómo subsistieron sin la presencia de oxigeno en la Tierra y en el océano? Los SRPs son organismos que habitan en los sedimentos de los océanos, se alimentan de sulfato (es su fuente de energía) y se encargan de la descomposición de material orgánico. Se cree que adquirieron estas características debido a que hace millones de años, en el océano del archeano no había presencia de oxígeno y se alimentaban del único material existente (la poca cantidad de sulfato). Actualmente, el sulfato es el segundo componente en mayor cantidad en el océano, la pregunta es ¿cuánto sulfato había en el océano archeano? Se realizó un experimento en rocas sedimentarias para indicar la presencia de SRP y el nivel de sulfuro que estaba presente, se utilizaron dos muestras de isotopos, S32 y S34. Los resultados fueron que estos organismos preferían degradar antes la muestra S32 y producían minerales, sin embargo, cuando se reduce el S34 hay una producción de pirita, ya que está es una característica de la presencia de poco sulfato. Esto indica que en el océano archeano pudo haber poca actividad de SRP y que comenzó hace aproximadamente 2.5 millones de años al comenzar a producir pirita, o bien, estos microorganismos existieron desde tiempo antes pero había muy poca actividad debido a la baja cantidad de sulfato que estaba presente en este medio que no era posible reducir el S32. Hubo observaciones que indicaban que había presencia de SRP en el archeano, analizando rocas sediméntales que se encontraron en Brasil (de este tiempo) donde había reducción de S32 y S34. También en aguas de Indonesia se analizó que hay muy poca cantidad de oxígeno y una cantidad considerable de Hierro además de una gran presencia microbiana. Esto indica que en el océano archeano pudo haber menos del 0.1% de sulfato. Una gran controversia es dada por el registro de S33 en una roca del archeano que podría ser la clave para descubrir cómo se formó el azufre en la Tierra. Las cosas que deben tomarse en cuenta para este resultado, son las reacciones químicas (precipitación, evaporación y reducción) del sulfato, tanto como las reacciones por la luz UV pueden ser fundamento para saber cómo se movía la vida sin oxígeno. El registro de S33 puede ser la huella de SRP existentes en el archeano. Un factor que pudo ser importante entre la diferencia encontrada en Brasil y la que fue encontrada en Indonesia, es el lugar de donde fueron tomadas las evidencias. Concluyo que la vida microbiana puede ser capaz de sobrevivir a ambientes extremos y debido a esto, es que toda la vida ha llegado a este punto tan diverso. Todo comenzó por procesos fotoquímicos y microrganismo que jugaron un papel muy importante para la vida. Aunque aún falta mucha información por conocer, los descubrimientos sobre la vida han avanzado. Andrea Daniela Vargas Prado
Coping with low ocean sulfate. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Los microorganismos son resistentes, pero ¿cómo subsistieron sin la presencia de oxigeno en la Tierra y en el océano? Los SRPs son organismos que habitan en los sedimentos de los océanos, se alimentan de sulfato (es su fuente de energía) y se encargan de la descomposición de material orgánico. Se cree que adquirieron estas características debido a que hace millones de años, en el océano del archeano no había presencia de oxígeno y se alimentaban del único material existente (la poca cantidad de sulfato). Actualmente, el sulfato es el segundo componente en mayor cantidad en el océano, la pregunta es ¿cuánto sulfato había en el océano archeano? Se realizó un experimento en rocas sedimentarias para indicar la presencia de SRP y el nivel de sulfuro que estaba presente, se utilizaron dos muestras de isotopos, S32 y S34. Los resultados fueron que estos organismos preferían degradar antes la muestra S32 y producían minerales, sin embargo, cuando se reduce el S34 hay una producción de pirita, ya que está es una característica de la presencia de poco sulfato. Esto indica que en el océano archeano pudo haber poca actividad de SRP y que comenzó hace aproximadamente 2.5 millones de años al comenzar a producir pirita, o bien, estos microorganismos existieron desde tiempo antes pero había muy poca actividad debido a la baja cantidad de sulfato que estaba presente en este medio que no era posible reducir el S32. Hubo observaciones que indicaban que había presencia de SRP en el archeano, analizando rocas sediméntales que se encontraron en Brasil (de este tiempo) donde había reducción de S32 y S34. También en aguas de Indonesia se analizó que hay muy poca cantidad de oxígeno y una cantidad considerable de Hierro además de una gran presencia microbiana. Esto indica que en el océano archeano pudo haber menos del 0.1% de sulfato. Una gran controversia es dada por el registro de S33 en una roca del archeano que podría ser la clave para descubrir cómo se formó el azufre en la Tierra. Las cosas que deben tomarse en cuenta para este resultado, son las reacciones químicas (precipitación, evaporación y reducción) del sulfato, tanto como las reacciones por la luz UV pueden ser fundamento para saber cómo se movía la vida sin oxígeno. El registro de S33 puede ser la huella de SRP existentes en el archeano. Un factor que pudo ser importante entre la diferencia encontrada en Brasil y la que fue encontrada en Indonesia, es el lugar de donde fueron tomadas las evidencias. Concluyo que la vida microbiana puede ser capaz de sobrevivir a ambientes extremos y debido a esto, es que toda la vida ha llegado a este punto tan diverso. Todo comenzó por procesos fotoquímicos y microrganismo que jugaron un papel muy importante para la vida. Aunque aún falta mucha información por conocer, los descubrimientos sobre la vida han avanzado. Andrea Daniela Vargas Prado
Sulfato es la segunda sustancia más abundante de aniones después de cloruro en el océano moderno. Sirve como una fuente de energía de fácil acceso para los procariotas, que se encuentran comúnmente en sedimentos ricos en materia orgánica y juegan un papel importante en la descomposición de materia orgánica. El pequeño fraccionamiento isotópico observado en el registro geológico Archaea en el sentido de que los niveles de sulfato estaba por debajo de 0,01% de sus concentraciones en agua de mar moderna. El estudio también muestra que la SRP podría haber sobrevivido y estado activo en un entorno tan bajo sulfato. Otra prueba de la actividad SRP Arcaico proviene del menos abundante azufre isótopos 33S y 36S. Por otra parte, las edades de los dos conjuntos de rocas no son exactamente lo mismo. El agua de mar composiciones isotópicas podría haber fluctuado en mucho escalas de tiempo de lo que hacen hoy.
El océano arqueano es caracterizado en tener bajos niveles de sulfato, lo cual es un tema de controversia. Varios investigadores se han puesto la tarea de averiguar cómo pudo haber microbios reducidos en sulfato. Un grupo de investigadores se pusieron a investigar los océanos de Brasil y Sudamérica para encontrar si en verdad existieron los microbios reducidos en azufre. Los lugares fueron seleccionados porque tenían elevados niveles de azufre lo cual facilitó la exploración. El azufre es muy abundante en la corteza terrestre. Se encuentra como: azufre elemental, sulfuros minerales, sulfatos, H2S en el gas natural y como azufre orgánico en aceites combustibles y carbón. El ciclo biogeoquímico del azufre parece ser uno bastante complejo si tomamos en consideración los diferentes estados de oxidación que puede presentar dicho elemento y el hecho de que algunas transformaciones del azufre proceden tanto por vías bióticas como abíoticas.
Los depósitos de azufre más abundantes se encuentran en sedimentos y rocas en forma de minerales sulfatados (principalmente el yeso, CaSO4) y minerales sulfurados (mayormente la pirita de hierro, FeS2).
El azufre es una fuente de energía accesible para las procariotas reducidas en azufre. Estas se encuentran en sedimentos ricos en materia orgánica y juegan un papel importante en la descomposición de materia orgánica. ¿Esos microbios fueron importantes en el océano arqueano hace 2.6 millones de años)?
Varios investigadores usaron medidas precisas de isotopos estables de azufre para investigar cuánto azufre había en el océano arqueano y dónde se originó. Los científicos usaron el índice entre dos isótopos estables de azufre, el 34S y 32S, para rastrear la actividad procariota en antiguas rocas sedimentarias. En los sedimentos, los microbios se reducían a 32SO42-, produciendo minerales de sulfuro de hierro que estaban agotados en 34S (un proceso llamado fraccionamiento isotópico dependiente de la masa) el agotamiento del 34S registrado en los minerales de pirita fue un buen indicador de la actividad de las procariotas. Una interpretación de esto es que había poca actividad procariota en el océano arqueano o incluso esos microbios aparecieron mucho antes.
Algunos depósitos hipotermales arqueanos y basaltos oceánicos contenían de manera moderada piritas agotadas en azufre que podrían sugerir actividad procariota. La investigadora Zelezinskaia, doctora en geología, reportó un largo agotamiento en azufre e índices muy variados de 34S y 32S en piritas de Brasil. Esas observaciones apoyaron de manera contundente la presencia de actividad procariota en el océano arqueano. Investigadores calibraron los datos usando la relación entre las concentraciones de azufre y fraccionamiento isotópico microbial en experimentos de laboratorio. Y llegaron a la conclusión de que en el océano arqueano había menos que el 1% de azufre en comparación al océano actual. Referencias J, F., & B. A., W. (2003). Earth Planet, 213. N., M. (2012). geology, 40. S.A., C. (2014). science, 346. Zhrlrxindksis, I. (2014). science, 346. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Coping with low ocean sulfate. Yuichiro Ueno. Orozco Rodríguez Ivonne. Los Procariontes Sulfato-Reductoras (SRP), que obtienen su energía fácilmente del ion sulfato, se encuentra sencillamente en sedimentos ricos en materia orgánica y, además, tienen una gran importancia en la descomposición de esta. No obstante la pregunta, en la que gira el texto presentado por Yuichiro Ueno, es si las SRP fueron importantes durante el periodo Arcaico, cuando el oxígeno estaba prácticamente ausente en la atmósfera y los mares. La respuesta a esta pregunta depende de la cantidad de sulfato que hubo en el océano Arcaico. Es por eso que, Ueno, profesor de Geología y Geoquímica, nos habla de las mediciones de las proporciones de isótopos de azufre estables para conocer la cantidad de sulfato que hubo en el Arcaico y, aún más, saber dónde fue que se originó el Sulfato. De esta manera, los científicos, usaron la relación entre dos isótopos de Azufre, el S34 y el S32, para encontrar la actividad de las SRP, en rocas sedimentarias antiguas. Se encontró que en los sedimentos, los microorganismos reducen el S 32, llevando a cabo un proceso conocido como masa dependiente de isótopos, es decir, produciendo así minerales de sulfuro de hierro con agotamiento de S34.Y resulta que la disminución de S 34 registrada en minerales de piritas, indican una actividad de SRP. Además del registro geológico de la reducción de S34 hace 3.3 millones de años, pero no antes. Las interpretaciones que se dieron fueron que las SRP tuvieron poca actividad en el Arcaico o que estos surgieron mucho antes, cuando los niveles de sulfato arcaico eran muy bajos. Otro de los registros, es que en los depósitos hidrotermales del Arcaico temprano y océanos basálticos presentan una pequeña cantidad de pirita con agotamiento de S34, indicándonos, igualmente, una actividad de las SRP. Uno de los artículos, que refiere el autor en el texto, presenta relaciones muy variables entre el S32 y S34 en piritas carbonatadas de hace 2.5 billones de años provenientes de Brasil; lo cual apoya la presencia de SRPs en el océano Arcaico. Los investigadores, en base a la concentración de sulfato y las proporciones de isótopos, ajustaron los datos obtenidos,con los cual estimaron que la concentración de sulfato en el océano Arcaico fue de menos del 1%. En conjunto con otra investigación basada en la reducción microbiana del sulfato y con aguas de Indonesia parecidas al océano Arcaico, se descubrió que la proporción microbiana era más grande, incluso con el ambiente libre de oxígeno, lo rico en hierro y de la poca concentración de sulfato. De esta manera, se sugiere que los niveles de SO4 pudieron haber sido mucho más bajas, por debajo del 0.01%. Esto muestra que las SRPs podrían haber sobrevivido y estando activas en un entorno con tan baja proporción se SO4. Otra prueba llevada a cabo y que nos proporciona información acerca del origen del azufre, fue el estudio realizado con los isótopos de S33 y S36. Las reacciones químicas como la precipitación, la evaporación y el proceso de reducción de sulfato microbiano dependen de la masa de los isótopos, sin embargo, por otra parte se encuentran las reacciones fotoquímicas impulsadas por la radiación UV y que no dependen de la masa de los isótopos. Esto, en una atmósfera sin oxígeno, las reacciones dependientes de la masa no se presentaba y, en efecto, todos los depósitos de sulfato Arcaico muestran una decadencia anormal de S33, esto en el caso de la roca de Brasil, sin embargo otra proveniente de Sudáfrica, la anomalía era la riqueza que tenía en S33. Se llegó otra cuestión del porqué son tan diferentes si ambas preservan SO4 arcaico. Una de las razones que se dan es la posibilidad de que los niveles de SO4 en la cuenca costera fueron escasos en comparación con los niveles más profundos, en este caso los niveles altos de SO4 facilitaron la actividad de la SRP; por otra parte, el azufre Arcaico pudo haber sido más dinámico. Por lo tanto, las anomalías pudieron haber sido un reflejo del cambio en la atmósfera y del tiempo.
Coping with low ocean sulfate. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Si nos remotamos al océano del Archeano hace 2.5 billones de años, con presencia nula de O2, P, con poco N, y apenas una cantidad mínima de S en él, elementos esenciales para la existencia de vida, nos podemos hacer una pregunta ¿había alguien o algo viviendo en las profundidades del mar? y si lo había surgen otras cuestiones: ¿cómo es que se pudo adaptar al ambiente?, ¿desde cuándo estuvo presente? y ¿qué funciones desempeñaba?
Aún hay varias posibilidades por las cuáles optar y en este artículo se intentan dar respuestas a todas estas preguntas. Y la respuesta que desencadena todo, es sí, sí había procariontas viviendo en las profundidades, las cuales desempeñaban una función; que era degradar el sulfato que encontraban, su fuente de energía, y sólo así se pudieron adaptar al entorno.
Para atender a la parte científica se han realizado pruebas para ver cuánta presencia de sulfato se encontraba y si se contaba con la presencia de las primeras procariontas, con ayuda de dos muestras de isotopos, S32 y S34, los resultados arrojados fue la preferencia por reducir Sulfato32, produciendo sulfato de hierro y en mucho menos cantidad S34. Sin embargo los registros geológicos muestran una actividad reductora de S34 a partir de unos 2.3 billones de años. Ahora con base en estos resultados se pueden decir dos cosas; que había poca actividad SRP en el Arcaico y la otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes, pero que los niveles de sulfato eran demasiado bajos para ellos y para reducir selectivamente el S32.
De acuerdo con experimentos se determinó la concentración de sulfato en el océano Archeano tardío con una presencia de apenas 1%. Por otro lado investigaciones modernas arrojan que en aguas de Indonesia se presentan condiciones parecidas a las aguas del Archeano con una riqueza en hierro y sin presencia de oxígeno en donde la proporción microbiana era más grande, por lo que los niveles de sulfato pudieron ser menos del 0.01%. Con el fin de saber más sobre los procesos fotoquímicos y otras reacciones químicas de estos procariontas se han estado realizando nuevos estudios esta vez con S33 y S36.
Ahora tenemos más de una respuesta a estas preguntas y reconocemos la importancia que tuvieron y tienen estas bacterias que se encargan de degradar materia orgánica y hacer armoniosa la comunicación en el mar desde hace billones de años.
Hacer frente a la baja de sulfato en el océano. (2014) SCIENCE Vol.346
Yuichiro Ueno
El Sulfato (SO42-) sirve como una fuente de energía accesible para las procariotas reductoras de sulfato (SRP) que se encuentran comúnmente en los sedimentos ricos en materia orgánica y juegan un papel importante en la descomposición de esa materia orgánica. ¿Eran estos microbios jugadores importantes en los ecosistemas durante el Arcaico (anterior a 2,5 millones de años), cuando el oxígeno era prácticamente ausente en la atmósfera y océanos? Si éste era el caso depende de la cantidad de sulfato que hubo en el océano Arcaico. Los científicos utilizan la relación entre dos isótopos de azufre estables, 34S y 32S, para rastrear la actividad de las SRP en las antiguas rocas sedimentarias. El Agotamiento de 34S registrado en el mineral pirita (FeS2) es un buen indicador de la actividad de las SRP. Grandes agotamientos de 34S se ven en los registros geológicos de hace unos 2,3 millones de años, pero no antes. Una posible interpretación de estos datos es que había poca actividad de las SRP en el Arcaico. Otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes, pero que en el Arcaico los niveles de sulfato eran demasiado bajos para que ellos redujeran selectivamente 32SO42-. Zhelezinskaia analizó las señales bioquímicas de los compuestos de azufre, con edad de 2,5 mil millones de años, en el carbonato de rocas procedentes de Brasil. Los investigadores calibraron los datos utilizando la relación entre la concentración de sulfato y el fraccionamiento isotópico microbiano. Ellos estimaron que la concentración de sulfato en el océano Arcaico era menor de 1%, en agua de mar moderna 28 mM. Los resultados sugieren que los niveles de sulfato en el Arcaico pudieron haber sido incluso más bajos. Crowe investigó la reducción de sulfato microbiano en el Lago Matano, Indonesia, donde las aguas del fondo están libres de oxígeno y son ricas en hierro, proporcionando un análogo al océano Arcaico. Encontró que en este ambiente rico en hierro, el fraccionamiento microbiano es más grande de lo que se pensaba anteriormente, incluso cuando la concentración de sulfato es inferior a 20 mM. Basándose en estos resultados, los investigadores interpretaron el pequeño fraccionamiento isotópico observado en el registro geológico Arcaico en el sentido de que los niveles de sulfato estaban por debajo de 0,01% en el agua de mar moderna. Esto muestra que las SRP podrían haber sobrevivido en un entorno de bajo sulfato. Otra prueba de la actividad de las SRP en el Arcaico proviene de los isótopos de azufre menos abundantes, 33S y 36S. La mayoría de los procesos químicos tales como la precipitación, evaporación y la reducción de sulfato microbiano depende de la masa de isótopos, lo que resulta en fraccionamiento de masa-dependiente. Sin embargo, las reacciones fotoquímicas como la de SO2, impulsado por la luz ultravioleta (UV) en la atmósfera, no dependen de la masa de isótopos. Por lo tanto, el sulfato derivado de la atmósfera anóxica debe tener una relación isotópica anómala que no obedece a la relación normal de masa dependiente. De hecho, todos los depósitos de sulfato del Arcaico conocidos muestran un 33S negativo, lo que implica que el sulfato de agua de mar Arcaico se agotó en 33S como resultado de la entrada de sulfato a la atmósfera anóxica. Este punto de vista, sin embargo, es cuestionado. Investigadores informaron que, rastros de sulfato preservados en rocas carbonatadas de finales del Arcaico encontradas en Sudáfrica eran ricos en 33S. ¿Porque los resultados de las rocas de Brasil y Sudáfrica con edades similares son diferentes? Una posibilidad es que los niveles de sulfato en la cuenca costera, donde los carbonatos estudiados por Zhelezinskaia fueron depositados, pudieron haber sido más altos que en el océano abierto.
Alumno Marcos Rubén Hernández Islas Hacer frente a la baja de sulfato en el océano Existieron microbios reductores de sulfato en el océano Arcaico? Por Yuichiro Ueno El sulfato es el segundo anión más abundante en el océano moderno después del cloruro. Este sirve como una fuente de energía de acceso fácil para procariontes reductoras de sulfato (SRP), que se encuentran comúnmente en los sedimentos ricos en materia orgánica y que juegan un papel importante en la descomposición de la misma. Sin embargo hay dudas acerca del rol de los microbios en los ecosistemas del arcaico cuando el oxigeno molecular era prácticamente ausente en la atmosfera y en los océanos. Tres estudios utilizan medidas precisas de las proporciones de azufre estables para investigar la cantidad de sulfato que hubo en el océano arcaico. Los científicos utilizan la relación entre dos isotopos de azufre estables 34S Y 32S para responder cuestionamientos, asi intentan rastraer SRP en antiguas rocas sedimentarias. Los microbios reducen primordialmente 32SO42 en comparación con 32SO42, generando minerales de sulfuro de hierro que se agotan en 34S, a este proceso se le conoce como fraccionamiento isotópico masa-dependiente. Un buen indicador de la actividad SRP es el agotamiento en 34S registrado en pirita. Se observan grandes agotamientos en 34S en registros geológicos a partir de hace unos 2,3 millones de años, esto podría indicar que había poca actividad de SRP en el arcaico o que estos microbios aparecieron mucho antes, pero los niveles de sulfato eran demasiado bajos para que ellos fueron selectivos. Algunos depósitos hidrotermales del arcaico y basaltos oceánicos contienen moderadamente agotado 34S en pirita lo que podría inferir la actividad de SRP local. Autores reportan estudios de Brasil, alrededor de 2.5 millones de años, que apoyan la presencia de SRP a finales del océano arcaico. Estiman que el sulfato concentrado en el océano a finales del arcaico era menor al 1% del agua de mar que en la época moderna (28Mm). Un estudio análogo sugiere los niveles de sulfato en el arcaico pudieron haber sido más bajos. Se estudio el lago de metano en Indonesia donde las aguas del fondo son libres de oxigeno y ricas en hierro proporcionando condiciones análogas a las del arcaico. Encontraron que en este ambiente rico en Hierro, el fraccionamiento microbiano es mayor de lo que se pensaba, incluso cuando las concentraciones de sulfato son menores a 20mM. El estudio muestra el pequeño fraccionamiento isotópico observado en el registro geológico del arcaico, dice que los niveles de sulfato eran menores al 0.01% de sus concentraciones en agua de mar. Otra prueba de la actividad e SRP en el arcaico se puede explicar por el sulfato derivado de la atmosfera anóxica y su relación isotópica anómala que no obedece la relación masa dependiente. Los depósitos de sulfato conocido muestran una anomalía negativa en 33S, lo que indica que ahí se agoto el sulfato, como resultado de su entrada en la atmosfera anóxica. Se cuestiona el análisis hecho en Brasil que apoya la negativa en 33S, ya que en Paris informan que la traza de sulfato preservada en las rocas carbonatadas a finales del arcaico de Sudáfrica eran anormalmente ricas en 33S. ¿Pero porque rocas tan similares dan resultados diferentes? Es posible tal vez que los niveles de sulfato en la cuenca estudiada en Brasil donde los carbonatos fueron depositados pueden haber sido más altos en el océano abierto. En la cuenca se pudo facilitar la actividad SRP local, y puedo que no represente lo que ocurría en todo el océano arcaico. Además el ciclo del azufre a finales del arcaico pudo ser mas dinámico de lo supuesto, as edades de los conjuntos de rocas no son iguales, las composiciones isotópicas del agua de mar pudieron varia en la escala de tiempo. Una mejor explicación requeriría una mejor comprensión de los procesos fotoquímicas primarios y como los estados físicos y químicos de la atmosfera influyen de manera directa en el fraccionamiento isotópico.
Coping with low ocean sulfate. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346. El sulfato es el segundo anión que se encuentra en mayor cantidad después del cloruro,y sirve como fuente de energía para las procariotas reductoras del sulfato, también llamadas SRPs, que se encuentran en sedimentos orgánicos y juegan un papel muy importante en la descomposición orgánica de la materia que estuvo prevalente en el Arcaico, ¿dichas procariotas estuvieron presentes cuando el oxígeno estaba presente en la atmosfera y océano?. Respondiendo a esta pregunta,se hicieron mediciones de raciones con isotopos de sulfuro estables para saber cuánto sulfuro se presentaba en el océano arcaico y de donde fue originado. Los científicos usaron raciones entre dos isotopos de sulfuro estables 34S y 32S para rastrear SRP y su actividad en las rocas antiguas sedimentarias, se encontró que en los sedimentos se reducía mas el 32S2- a comparación del 34S2- produciendo minerales de sulfuro de hierro que se agotan en 34S, este proceso es llamado: masa dependiente de isotopo fraccionario. El agotamiento en 34S registrada en (FeS2) minerales es un muy buen indicador para la actividad de SRP. Había agotamiento de 34S en el inicio geológico, estamos hablando de unos 2.3 billones de años, por lo que gracias a esto podemos decir que había actividad de SRP en el Arcaico, otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes pero los niveles del sulfato en el Arcaico eran muy bajos para estos como para reducir 32S2-, ya que la baja cantidad de niveles de sulfato son conocidas para reducir los isotopos. Ademas hay que resaltar que en los depósitos hidrotermales arcaicos se encuentra actividad de SRP, así como la concentración de sulfato en el océano Arcaico es 1% menor que el mar actual y cada vez va en disminución, se encontraron reducción de sulfato en el Lago Metano en Indonesia donde las aguas son libres de oxígeno y ricas en metales algo muy parecido al océano Arcaico. Es importante mencionar que se encontró mayor concentración de microbios en estas aguas ricas en metales incluso cuando el nivel de sulfato esta debajo del 0.01% en las concentraciones del mar moderno, por lo que podemos concluir que las SRPs pueden sobrevivir y activarse en un ambiente bajo en sulfato.Estas pequeñas especies dan información no solo de actividad microbiana sino que también para saber de dónde surge el sulfuro y procesos químicos como la precipitación, evaporación y la reducción del sulfato microbiana que dependen de la masa del isotopo. Ademas las procariotas nos podrian ayudar y dar indicios de porque en cierts lugares hay concentraciones de sulfuro diferentes a pesar de que se supone datan de la misma época.
Coping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteBy Yuichiro Ueno SCIENCE VOL 346 (2014)
El sulfato, el segundo anión más abundante en océanos marinos. Es un recurso de energía muy fácil de conseguir para las procariontes reductoras de sulfato (SRP’s) que se encuentran en sedimentos descomponiendo la materia orgánica y fueron muy importantes para el arqueano hace 2.5 millones de años.
A falta de oxígeno en la atmosfera y en el mar, tuvieron que adaptarse y reducir Azufre para vivir y crear sus procesos químicos. Científicos identificaron las relaciones entre 2 iones del sulfato, el sulfato 32 y el 34, que nos darían el rastro de actividad de estas SRP y una descripción de la reducción dependiente del Sulfato, que era como vivían.
Preferían reducir Sulfato32, produciendo sulfato de hierro y escaso Azufre34 en pirita, minerales que son buenos para identificar las actividades de las SRP’s. Grandes reducciones de Sulfato34 se han visto en archivos geológicos que datan de 2.3 billones de años pero no antes, y una posible causa podría ser la falta de actividad de SRP’s en el arqueano, lo cual creía muy probable hasta que empecé a leer más el artículo. Otra posibilidad fue que había muy poco Sulfato y estos microbios aparecieron más temprano.
Algunos Depósitos Hidrotermales y océanos basálticos tienen un bajo, pero existente índice de pirita, lo que sostiene fuertemente la actividad de procariontes reductoras de sulfato.
Zhelezinskaia, una estudiante graduada en el Departamento de Geología en la Universidad de Maryland, reporto relaciones altamente variables de Azufre 32 y 34 en pirita de una roca de carbonato de hace 2.5 billones de años en Brasil, por lo que propone con seguridad la actividad de SRP’s en el océano arqueano.
En aguas profundas de Indonesia, se ha encontrado una gran actividad microbiana debido a que estas aguas son ricas en hierro y no tienen oxígeno. Por un lado, las investigaciones modernas sugieren que la presencia de sulfato era menor a 0.1%, lo que me parecía ridículamente bajo hasta que, por el descubrimiento de estas aguas y la propuesta de actividad microbiana, han deducido que el fraccionamiento de isotopos por las SRP’s es reducido y los niveles de Sulfato fueron menores que el 0.01%, algo que creo muy insignificante para lo que llegaron a hacer en la tierra estas bacterias.
Instrumentos modernos analizan el Azufre 33 y 36, poco abundantes, que nos cuentan un poco del origen del azufre en la tierra.
Reacciones químicas como la precipitación, la evaporación y en especial la reducción dependiente del sulfato en fracción de masa, así como las reacciones fotoquímicas le la luz U.V. que no dependen de la masa de isotopos, son temas importantes para deducir que en una atmosfera sin oxígeno, las reglas normales de relación de dependencia de masa no se deberían cumplir.
Ciertamente, los depósitos de mar de azufre arqueano muestran una anormal decadencia de Azufre 33, lo que nos dice que ese Azufre fue poco en la atmosfera en esa época.
El más grande, a mi parecer, dato para ir al fondo de esto es que las piritas con escaso Azufre34 del arqueano tardío, muestra restos de Azufre33, que nos dice que no fue producido en ese momento; esta fue analizada en Paris.
El autor comparte en el artículo que en Sudáfrica se encontró una roca carbónica del arqueano tardío que es rica en Azufre33, lo que nos contradice porque anteriormente se estaba analizando si el Azufre33 se encontraba en el arqueano tardío o no.
Como conclusión y para responder aquella contradicción, nos habla de una probabilidad que las rocas de Brasil hayan sido tomadas de las costas, mientras que las de Sudáfrica fueron desde más profundo del mar, y además no son exactamente de la misma época, en pocas palabras, la actividad del siclo del azufre en el arqueano tardío era mayor en las profundidades que en las costas y más activo de lo que se pensaba.
muy bien!!!
ReplyDeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteEn el registro Arcaico es donde se desarrollan todos los acontecimientos que transformaron la Tierra primigenia en un cuerpo planetario con una litosfera estable. Tras considerar una primera etapa de fusión generalizada, la Tierra pasó a una nueva fase tras la formación de la primitiva corteza terrestre, que aun en sus características no sustentaba muchas posibilidades de vida adaptativa por sus temperaturas muy elevadas. El enfriamiento paulatino de nuestro planeta hizo disminuir su temperatura hasta permitir la condensación del vapor de agua, presente en la atmósfera. La temperatura de los océanos durante el Arcaico ha sido objeto de numerosos debates.
Es los años setenta respecto a unas mediciones que realizaron con isotopos de oxígeno en estromatolitos, determinaron temperaturas mayores a los 80° C, donde estos valores expresan océanos con características hidrotermales.
Posteriormente se puso seriamente en duda estas afirmaciones de la existencia de océanos tan calientes en sus primeras fases. Esto se vio reflejado por la presencia de cristales de yeso y bacterias fijadoras de nitrógeno que se encontraron en las rocas arcaicas.
Leí un artículo parecido que mencionaba que el azufre de ciertas rocas no demuestra la escasez de oxígeno en la atmósfera arcaica de la tierra, estas rocas sedimentarias de hace unos 2.400 millones de años presentan una rara composición de azufre que se atribuye a la acción de la luz ultravioleta sobre el dióxido de azufre producido volcánicamente en un atmósfera pobre de oxígeno, esto es impresionante ya que se abre un debate donde geoquímicos presentan un explicación para esta extraña composición isotópica, un origen que puede apuntar a una atmósfera temprana rica en oxígeno. Los investigadores planean ahora estudiar cianobacterias muertas, para ver si su material orgánico puede promover la reacción térmica que conduce a esas relaciones isotópicas anómalas del azufre.
No cabe duda que la actividad del ciclo del azufre en el arqueano tardío era mayor en las profundidades que en las costas y con mayor actividad de lo que se creía.
muy bien
DeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
ReplyDeleteEl sulfato es el segundo anión que se encuentra en mayor cantidad después del cloruro, pero lo importante a resaltar de esto es que sirve como fuente de energía para las procariotas reductoras del sulfato, también llamadas SRPs, se encuentran en sedimentos orgánicos y juegan un papel muy importante en la descomposición orgánica de la materia fueron prevalentes en el Arcaico, la cuestión es que si estas se presentaron cuando el oxigeno estaba ausente en la atmosfera y los océanos, si fue así podríamos saber la respuesta dependiendo de la cantidad de sulfato que se encontraba en el océano arcaico. Para responder a esta pregunta se hicieron mediciones de raciones con isotopos de sulfuro estables para saber cuánto sulfuro se presentaba en el océano arcaico y de donde fue originado. Los científicos usaron raciones entre dos isotopos de sulfuro estables 34S y 32S para rastrear SRP y su actividad en las rocas antiguas sedimentarias, se encontró que en los sedimentos se reducía mas el 32S2- a comparación del 34S2- produciendo minerales de sulfuro de hierro que se agotan en 34S, este proceso es llamado: masa dependiente de isotopo fraccionario. El agotamiento en 34S registrada en (FeS2) minerales es un muy buen indicador para la actividad de SRP. Había agotamiento de 34S en el inicio geológico, estamos hablando de unos 2.3 billones de años, por lo que gracias a esto podemos decir que había actividad de SRP en el Arcaico, otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes pero los niveles del sulfato en el Arcaico eran muy bajos para estos para reducir 32S2-, ya que la baja cantidad de niveles de sulfato son conocidas para reducir los isotopos. Otro punto a resaltar es que en los depósitos hidrotermales arcaicos se encuentra actividad de SRP, así como la concentración de sulfato en el océano Arcaico es 1% menor que el mar actual y cada vez va en disminución, se encontraron reducción de sulfato en el Lago Metano en Indonesia donde las aguas son libres de oxígeno y ricas en metales algo muy parecido al océano Arcaico. Es importante mencionar que se encontró mayor concentración de microbios en estas aguas ricas en metales incluso cuando el nivel de sulfato esta debajo del 0.01% en las concentraciones del mar moderno, por lo que podemos concluir que las SRPs pueden sobrevivir y activarse en un ambiente bajo en sulfato.
Estas pequeñas especies dan información no solo de actividad microbiana sino que también para saber de dónde surge el sulfuro y procesos químicos como la precipitación, evaporación y la reducción del sulfato microbiana que dependen de la masa del isotopo.
El artículo también menciona que en las rocas tanto en Brasil como en Sudáfrica se preserva en sulfato arcaico aunque de diferente tipo por lo que está en cuestión el porque son tan diferentes aun siendo de edades similares, una posibilidad es que los niveles de sulfato en la cuenca costera fueron agotados que el abierto océano, por lo que en las cuencas hay mayor de actividad de SRP, el isotopo puede controlar sulfato local y no necesariamente representa el océano arcaico entero, por lo que se puede concluir que el ciclo de sulfuro arcaico es mas dinámico de lo que pensamos. La composición isotópica del agua marina esta fluctuando es escalas cortas de tiempo más de lo que debería probablemente por las perturbación química de la atmosfera.
Como conclusión final podemos decir que la presencia de las procariotas como las SRPs nos pueden explicar los procesos fotoquímicas, el estado químico de las aguas marinas además que podemos observar como el estado físico y químico de la atmosfera influye en el fraccionamiento isotópico de azufre, un ejemplo claro es el agua de lluvia ya que en esta se encuentra el sulfato como el segundo anión más abundante, que no es coincidencia que en el mar también así sea como lo explica el inicio del artículo.
Columba Alejandra López Velarde
excelente
DeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteBy Yuichiro Ueno
Hace muchos millones de años, el azufre era uno de los elementos más abundantes que había en el océano Archeano, donde el color predominante no era el azul sino el naranja, pero con la llegada del Oxígeno y los procesos fotosintéticos el reinado del azufre llegó a su fin, disminuyendo lentamente.
Hoy el sulfato es el segundo anión más abundante después del Cloro, dentro del océano donde sirve de alimento para los procariontes sulfato reductores (SRP’s) éste tipo de organismos se adaptaron hace mucho tiempo a alimentarse a base de azúfre a falta de otra cosa y hoy en día se encuentran concentrados en los sedimentos donde juegan un papel importante para la descomposición de materia orgánica.
Una de las principales preguntas que surgieron sobre éstos SRP’s, fue ¿qué papel desempeñaban hace dos billones de años cuando el oxígeno apenas comenzaba a tomar presencia en el mundo. Para poder averiguarlo se utilizaron de isótopos del azúfre S34 y S32; para así lograr medir la cantidad de azufre en el océano archeano.
Los resultados fueron que éstos organismos preferían degradar el S32, produciendo a su vez minerales o cual indicaba una buena actividad de los SRP’s. Según los investigadores, éstos resultados indican que en el océano archeano habaía una muy pequeña actividad de SRP’s, lo cual coincidía con una hipótesis que decía que éstos organismos habían aparecido mucho antes del océano Archeano.
Algunos depósitos de aguas hidrotermales siguen teniendo actividad de SRP’s como en Indonesia, donde se encontró un “lago de Metano” donde se pueden encontrar casi las mismas características replicadas del océano archeano ya que se encuentra libre de oxígeno y es rico es Hierro y distintos metales. Lo cual produce que el nivel de azufre disminuya en comparación al de océanos modernos. Y el de las bacterias aumente.
Poco después, Zhelezinskia, una estudiante de Geología, reportó sedimentos de azufre en rocas carbonatadas en Brasil, donde se preservarón en el Archano tardío; el cuál es anormalmente rico en S33. Pero una vez que esto se supo nos enfrentamos a una gran polémica, y es que poco tiempo antes otro investigador de forma paralela, también encontró seimentos de azufre de la misma era pero en Sudáfrica; teniendo como diferencia el isómero y la concentración en la que se encontró.
Una posibilidad que se planteó del porque ambos resultados salieron tan dispares, es en el caso de Zhelezinskia, que el nivel de azufre en las costas donde se tomaron las muestras, sea menor debido a la alta actividad de SRP’s en comparación con mar abierto donde se tomaron las muestras de Sudáfrica. Por lo que dicha señal isotópica podría no representar el total de concentración de todo el océano.Por otro lado también se puede pensar que el ciclo del azufre haya sido más dinámico de lo que pensábamos, además de que las edades también pudieron haber fluctuado un poco, mostrando así una variación química.
Pero a pesar de todos los datos que ya poseemos, una mejor explicación y más detallada sobre todo requeriría un mayor conocimiento acerca de los procesos primarios fotoquímicos y la influencia de los distintos estados tanto físicos como químicos pudieron haber influenciado nuestros resultados. Al igual que un completo y detallado estudio de como funcionaba el océano archeano en ese entonces.
muy bien
DeleteGarcía Aguirre Samuel Maximiliano
ReplyDeleteCoping with low ocean sulfate
Yuichiro Ueno (2014) SCIENCE VOL 346.
El sulfato es el segundo ion más abundante en el océano moderno después del ion cloruro, ha servido como una fuente de energía de fácil acceso para las bacterias procariotas reductoras de sulfato (SRPs) que podemos encontrar comúnmente en ricos sedimentos orgánicos y que han jugado un papel importante en la descomposición de la materia orgánica. ¿Eran estos microbios jugadores importantes en los ecosistemas durante el Arqueano, cuando el oxígeno molecular era prácticamente ausente en la atmósfera y los océanos? Este proceso debió haber dependido de la cantidad de sulfato que hubo en el océano arcaico en aquél entonces.
Científicos han estudiado la relación entre dos isótopos de azufre estables, sulfato 34 y 32, con el fin de hallar actividad de SRP en antiguas rocas sedimentarias.Se halló que en sedimentos, los microbios preferentemente redujeron sulfato 32 a comparación que con el sulfato 34, donde en el primer isótopo se produjeron minerales de sulfuro de hierro, y en el segundo, este mineral se vio agotado, en su lugar, se registraron bajos niveles de pirita, estos fueron buenos indicadores de actividad SRP. Magnas reducciones de sulfato 34 fueron observadas en los registros geológicos de hace unos 2.3 billones de años, no antes; una posible interpretación de estos datos sería que había poca actividad SRP en el arcaico, por otro lado es posible que estos microbios hubieran aparecido mucho antes, pero que los niveles de sulfato en el medio eran demasiado bajos como para que fueran capaces de reducir al sulfato 32.
Depósitos hidrotermales arqueanos y océanos basálticos indicaron una moderada presencia de pirita proveniente de la reducción de sulfato 34, esto señala inevitable actividad de SRP en el sitio, se estimó fuertemente la presencia de SRP a finales del océano arqueano, según expertos, la concentración de sulfato a finales del océano arcaico era menor del 1% a lo que hoy contendrían las aguas modernas. Estudio moderno revela que los niveles de sulfato arqueano pudieron haber sido inclusive más bajos de lo que ya se creía, en entornos ricos en hierro, el fraccionamiento microbiano es menor a lo que se pensaba anteriormente, por tanto, los autores dedujeron que el nivel de concentración de sulfato era aún menor, 0.01%, se cree que las SRP pudieron haber sobrevivido en ambientes pobres en sulfato.
Nuevos estudios sobre los isotopos de azufre 33 y 36, revelan, quizá, otra prueba de la actividad SPR en el arqueano, este par de isotopos podría revelar incluso de dónde provino el azufre; se dedujo que algunos fenómenos químicos, tales como la precipitación, la evaporación y la reducción microbiana son dependientes de la masa de isótopos, por otro lado, reacciones fotoquímicas como la transmisión de rayos U.V. no dependen de la masa isotópica, lo que sugiere que el sulfato derivado de la atmosfera no efectuaría las relaciones masa-dependiente en un medio ausente de oxígeno, estos depósitos presentaron una anomalía 33S, implicando que el cuerpo marino arqueano incidía una disminución de sulfato 33 debido a la entrada de sulfato a la atmosfera ausente de oxígeno.
Partiendo de las suposiciones sobre el origen del azufre y poniéndose a analizar las teorías acerca de que si los niveles de sulfato en el fondo marino fueron más escasos y que en las cuencas presentaron mayores índices de concentración o viceversa en algún otro sitio, facilita el estudio de la actividad microbiana SPR; esto, sin dudas, revela información certera acerca del complejo ciclo de estas entidades microbianas y su acoplamiento a diversos medios. Aún, esta información es inexacta, falta mucho por descubrir o averiguar, diversas ubicaciones que investigar si queremos descifrar los diversos misterios que posiblemente el azufre nos sigue ocultando o bien comprender del todo a las SPR, este método puede ser tardío, pero tengamos por seguro que en algún momento encontraremos algo muy interesante.
Uno de los complejos más abundantes en los océanos marinos es el sulfato, este es utilizado para generar energía de manera relativamente fácil por un tipo de procariotas (muy importantes en el Arqueano) cuyo hábitat se localiza en el sedimento profundo de los océanos, estas procariotas reducen el sulfato en ausencia de oxígeno para subsistir.
ReplyDeleteMediante investigaciones, científicos lograron dilucidar las relaciones entre 2 iones de sulfato, el 32 y el 34. Los cuales servían para dar a conocer cómo funcionaban y vivían estas bacterias reductoras de sulfato. Éstas preferían utilizar el sulfato 32 generando como producto el sulfato de hierro y algunos rastros de azufre. Una extraña decadencia de Azufre 33 mostrada por los depósitos de mar de azufre Arqueano muestran que el azufre era poco abundante en esa época.
Estas reducciones de sulfato 34 se encontraron presentes en muestras geológicas que son de aproximadamente 2.3 billones de años, lo intrigante de este asunto es que no se encontraron evidencias de años atrás. La causa a este hecho podría explicarse lógicamente por la nula actividad de las bacterias. Otra explicación planteada fue que quizás había una cantidad muy pequeña de sulfato y estos organismos no existían.
En ciertos lugares como lo son los depósitos hidrotermales y océanos basálticos se cree que hay actividad de las procariotas reductoras de sulfatos debido a la identificación de rastros de Azufre en esos lugares.
Ciertas reacciones (precipitación, evaporación, reducción) del sulfato y su relación con la luz ultravioleta podrían ser fuente de conocimiento para analizar e interpretar cómo eran las “reglas del juego” en una atmosfera sin oxígeno.
Se presentó evidencias de la actividad de estas procariotas en el océano Arqueano. Una investigadora reportó en sus investigaciones relaciones variables de Azufre 32 y 34 en pirita de una roca de carbonato de hace 2.5 billones de años en Brasil.
En aguas profundas de Indonesia se ha encontrado una gran actividad microbiana, cabe indicar que estas aguas no poseen oxígeno. Investigaciones modernas sugieren que la presencia de sulfato era menor a 0.1%.
Cabe mencionar también que actualmente se están analizando con nuevas tecnologías el azufre 33 y 36 que casi no son abundantes en la Tierra, esto con el fin de conocer más acerca del origen del azufre en nuestro planeta.
El artículo muestra otras investigaciones un tanto contradictorias, pero al final podría concluir que el azufre en el Arqueano tardío era mucho mayor en las profundidades que en las costas.
Coping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteBy Yuichiro Ueno SCIENCE VOL 346 (2014)
Para sobrevivir, los organismos nos adaptamos de diferentes formas en función al ambiente, alguna de estas variedades entre los organismos, es la capacidad para conseguir energía de compuestos químicos que pueden ser muy diferentes entre sí, sin embargo, todos intentamos sacar más provecho de aquellos compuestos a los que se requiere menos energía para degradarla y conseguir su energía. Si la molécula es sencilla, la forma de realizar nuestros procesos bioquímicos será más provechosa; este no es el único factor que afecta, la abundancia de estos compuestos es otro factor de suma importancia, pues no optaremos por la opción que es escaza, o está por serlo, sino aquella de la cual podemos asegurar por mayor tiempo.
Hacer aproximadamente 1.5 millones de años, por las condiciones de la tierra, uno de los paquetes de energía más importantes era el sulfato, el segundo anión más abundante en los océanos, para ser preciso. Por la abundancia de sulfato, había organismos que lo aprovechaban SRP’s (Sulfate-Reducing Procaryotes) o procariotas reductoras de sulfato por sus siglas en ingles), encontradas en los sedimentos ricos en material orgánico.
Se cree en el archeano, las actividades de estos organismos fue de suma importancia, fueron importantes degradadoras de materia orgánica.
El meollo el asunto en el artículo, radica en conocer el nivel de sulfato en el océano archeano; empleando dos isotopos de azufre; azufre 32 y azufre 34 para rastrear la actividad de las SRPs en las rocas sedimentarias notaron que preferían reducir azufre 32, produciendo sulfuro de hierro, antes que reducir azufre 34 y producir pirita. Se han datado largos agotamientos de azufre 34 empezando aproximadamente 2.3 billones de años atrás, pero no antes. Una de kas interpretaciones que le dan, es la falta de actividad de las SRP en el archeano; asunto que me parece muy poco probable. El otro posible camino, es la aparición de estos microbios en una era más temprana y pero por los bajos niveles de sulfato no podían reducir el isotopo de azufre 32.
La presencia de estos microorganismos también presenta grandes “inconsistencias”; mientras que en Indonesia se han encontrados grandes cantidades de vida y actividad microbiana por su concentración en hierro y nulo porcentaje de oxígeno, se advierte que la concentración de sulfato es del 0,01% un porcentaje demasiado bajo para que la vida pudieses prácticamente basarse en ello. Sin embrago, la vida suele hacer mucho con muy poco.
También hay que hacer un énfasis especial en que las reglas del juego en ese entonces eran muy diferentes a las que conocemos; la influencia de miles de fenómenos tales como la evaporación, precipitación, las reacciones fotoquímicas de los rayos U.V. y sobre todo; la reducción de dependiente del sulfato en masa, que no dependen de la masa de isotopos. Estos factores tienen que ser mencionados en una atmosfera sin oxígeno. Entonces ¿Esto nos dice de donde venía el azufre?
La contradicción es muy grande, y más si se analiza el artículo que el autor comparte; en donde se encontró en una roca del archeano tardío una roca carbónica con rico contenido de Azufre 33; la huella que dejaron las SRP.
Ya que solo podemos analizar las pistas, los restos metabólicos de las SRP, un contraste como el que encontramos profundiza más en la duda que en la respuesta; pero deja ciertas cosas más claras, como la presencia de estos organismos a través del tiempo, la presencia de mayores cantidades de azufre en las profundidades del mar en tiempos tardíos del archeano que en la superficie y la travesía de estos organismos desde las profundidades hidrotermales.
muy bien
DeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteBy Yuichiro Ueno SCIENCE VOL 346 (2014)
Para sobrevivir, los organismos nos adaptamos de diferentes formas en función al ambiente, alguna de estas variedades entre los organismos, es la capacidad para conseguir energía de compuestos químicos que pueden ser muy diferentes entre sí, sin embargo, todos intentamos sacar más provecho de aquellos compuestos a los que se requiere menos energía para degradarla y conseguir su energía. Si la molécula es sencilla, la forma de realizar nuestros procesos bioquímicos será más provechosa; este no es el único factor que afecta, la abundancia de estos compuestos es otro factor de suma importancia, pues no optaremos por la opción que es escaza, o está por serlo, sino aquella de la cual podemos asegurar por mayor tiempo.
Hacer aproximadamente 1.5 millones de años, por las condiciones de la tierra, uno de los paquetes de energía más importantes era el sulfato, el segundo anión más abundante en los océanos, para ser preciso. Por la abundancia de sulfato, había organismos que lo aprovechaban SRP’s (Sulfate-Reducing Procaryotes) o procariotas reductoras de sulfato por sus siglas en ingles), encontradas en los sedimentos ricos en material orgánico.
Se cree en el archeano, las actividades de estos organismos fue de suma importancia, fueron importantes degradadoras de materia orgánica.
El meollo el asunto en el artículo, radica en conocer el nivel de sulfato en el océano archeano; empleando dos isotopos de azufre; azufre 32 y azufre 34 para rastrear la actividad de las SRPs en las rocas sedimentarias notaron que preferían reducir azufre 32, produciendo sulfuro de hierro, antes que reducir azufre 34 y producir pirita. Se han datado largos agotamientos de azufre 34 empezando aproximadamente 2.3 billones de años atrás, pero no antes. Una de kas interpretaciones que le dan, es la falta de actividad de las SRP en el archeano; asunto que me parece muy poco probable. El otro posible camino, es la aparición de estos microbios en una era más temprana y pero por los bajos niveles de sulfato no podían reducir el isotopo de azufre 32.
La presencia de estos microorganismos también presenta grandes “inconsistencias”; mientras que en Indonesia se han encontrados grandes cantidades de vida y actividad microbiana por su concentración en hierro y nulo porcentaje de oxígeno, se advierte que la concentración de sulfato es del 0,01% un porcentaje demasiado bajo para que la vida pudieses prácticamente basarse en ello. Sin embrago, la vida suele hacer mucho con muy poco.
También hay que hacer un énfasis especial en que las reglas del juego en ese entonces eran muy diferentes a las que conocemos; la influencia de miles de fenómenos tales como la evaporación, precipitación, las reacciones fotoquímicas de los rayos U.V. y sobre todo; la reducción de dependiente del sulfato en masa, que no dependen de la masa de isotopos. Estos factores tienen que ser mencionados en una atmosfera sin oxígeno. Entonces ¿Esto nos dice de donde venía el azufre?
La contradicción es muy grande, y más si se analiza el artículo que el autor comparte; en donde se encontró en una roca del archeano tardío una roca carbónica con rico contenido de Azufre 33; la huella que dejaron las SRP.
Ya que solo podemos analizar las pistas, los restos metabólicos de las SRP, un contraste como el que encontramos profundiza más en la duda que en la respuesta; pero deja ciertas cosas más claras, como la presencia de estos organismos a través del tiempo, la presencia de mayores cantidades de azufre en las profundidades del mar en tiempos tardíos del archeano que en la superficie y la travesía de estos organismos desde las profundidades hidrotermales.
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DeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Imaginemos al mar del planeta Tierra hace 2.5 millones de años, un mar con muy bajas cantidades de sulfato, al igual que el oxígeno en la atmosfera era casi despreciable,
En cambio en los mares y océanos actuales, el sulfato es uno de los más abundantes y las cantidades de oxígeno en la atmosfera incrementaron importantemente. Si estudiamos el sedimento del mar, encontraremos que son fuentes de energía de fácil acceso para las sulfate-reducing prokaryotes (SRPs) los que juegan un papel importante en la descomposición de la materia orgánica, ahora la pregunta es si los SRPs existieron el océano archaeano y ¿qué importancia tenía la cantidad de sulfato en el océano y como este se ha originado en el océano? Para ello se han hecho pruebas con Isotopos en un procedimiento llamado fraccionamiento isotópico, el cual ha demostrado que una posible interpretación de estos datos es que había poca actividad SRP en el Arcaico. Otra es que estos organismos aparecieron mucho antes, pero que los niveles de sulfato Archeano eran demasiado bajos para que puedan reducir selectivamente 32SO; bajos niveles de sulfato son conocidos por reducir el grado de fraccionamiento isotópico. En si toda esta teoría de usar isotopos mediante fraccionamiento isotópico y conocer el tipo de composición isotópica de una especie molecular que interviene en alguna reacción química que originalmente es diferente de la especie resultante para hacerse una idea de la cantidad de la actividad microbiana aproximadamente hace 2.5 millones de años cuando el mar tenia bajos niveles de sulfato, con las reacciones químicas necesaria para que estas bacterias cambiaran las condiciones del mar, obviamente esto tardo muchísimo tiempo pero es lo que se trata de explicar, ¿Cuáles fueron esas especies químicas que propiciaron a ese cambio?, al igual que de esta manera de estudiar lo que posiblemente en un inicio los SRPs comían fue cambiando según las condiciones del mar hasta dar los niveles de sulfato del mar actual, y posiblemente se podría explicar de dónde proviene el sulfato según la actividad de los SRPs. Eso propone que al igual que se dio el cambio de los niveles de sulfato en el mar pudo haber sucedido como consecuente en las cantidades de oxígeno en el agua marina y en la atmósfera respectivamente. Me parece muy complejo como fue que se dieron estos cambios en el agua de los océanos y mares, la manera en como poco a poco se dieron más condiciones para otros tipos de vida en la tierra, el desarrollo de más especies de bacterias y archaeas que se adaptaron a estos medios que por más hostiles que parezcan los organismos se adaptaron de acuerdo a los pocos o muchos elementos que fueron obteniendo.
Leyto Gil Iván.
Biología de procariontes.
Grupo 5186
bien
DeleteCatalina Ignacia Aguilera Flores
ReplyDeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Sulfate reducing prokaryotes (SRPs) use sulfate as an accessibly energy source. These microbes are commonly found organic-rich sediments, playing a huge role at the time of discomposing organic matter.
Scientists have asked themselves a really important question, where these microbes present before 2.5 billion years ago, just during the Archean? The answer to this question could give us an idea of when where they created, how they managed to live and how did they managed with much less sulfate and no oxygen?
Scientists use the radio between two stable sulfur isotopes, 34S and 32S, to determine SRP activity in ancient sedimentary rocks.
In sediment microbes prefer to reduce 32 sulfate compared to 34 sulfate, producing iron sulfide mineral that are reduced in 34S, this process is called mass-dependent isotopic fractionation. So, If we know that SRP are found in sediments, like pyrite minerals, the reduction of 34S is a good indicator of activity, but these large 34S reductions are seen starting 2.3 billion years ago, not before. Whit this information we can interpret that there was almost no activity of SRP in the Archean, other is that these microbes appeared early, but sulfate level were too low for them.
Zhelezinskaia et al. reported a very large reduction of 34S and varying ratios of 34S/32S in pyrites in 2.5 billion year old carbonates from Brazil, estimating that the sulfate concentration in the late Archean ocean was less than 1% (in comparison with modern seawater). Otherwise, Crowe et al. investigated microbial sulfate reduction in Lake Matano, Indonesia, simulating a correlate to the Archean ocean, finding a larger microbial fractionation even when the concentration of sulfate is lower, concluding that in the Archean sulfate levels were below 0.01%, showing that SRPs could have survived and been active in low sulfate environments.
However, for example, sulfur dioxides driven by UV in the atmosphere do not depend on isotope mass. Hence, sulfate from anoxic atmosphere should have anomalous isotopic radio, giving a negative 33S(less abundant isotope). This condition was present Shelezinskaia, but the curious thing is that Paris et al. found Archean carbonate rocks from South Africa rich in 33S.
Why are these sediments showing many different results? First we have to analyze where the carbonates were taken from. Furthermore the ages of the two sets of rocks are not exactly the same. This may reflect a perturbation of the atmospheric chemistry, for future studies it will be necessary to understand the influence of the atmosphere.
good!!
DeleteEl sulfato viene siendo el segundo anión más abundante en nuestros océanos. Este sirve como fuente de energía accesible para procariontes reductores de sulfato (SRP’s), los cuales son encontrados en sedimentos orgánicos ricos y tienen un papel importante en la descomposición de materia orgánica. Estos microbios fueron bastante importantes en los ecosistemas del archeano. La atmosfera y los océanos no poseían oxigeno molecular pero si poseían sulfatos por ende estas bacterias tuvieron que adaptarse a estas condiciones para sobrevivir. Para conocer que tanto sulfuro hubo en el océano archeano y en que partes se originó se utilizaron medidas precisas de proporciones de isotopos de azufre estables. Científicos utilizaron una relación entre dos isotopos de azufre estables 34S y 32S para rastrear actividad de SRP´s en rocas antiguas sedimentadas. En los sedimentos los microbios preferentemente eliminaban los Sulfatos 32 en comparación al Sulfato 34 produciendo Sulfuro de Hierro (minerales empobrecidos del Sulfato 34) y el agotamiento en pirita (FeS2) son por lo tanto buenos indicadores de actividad de SRP’s. Reducciones de 34S están en archivos geológicos comenzando hace 2.3 billones de años. Una explicación de esta información es que la actividad de SRP en el archeano fue baja y otra opción fue que estos microbios aparecieron antes, pero que los niveles de sulfato archeano fueron también bajos para ellos para reducir sulfato 32 los niveles bajos de sulfato son conocidos por reducir el grado de fraccionamiento isotópico. Piritas 34S contenidas en rocas oceánicas y depósitos hidrotermales sugieren actividad específica de SRP. Utilizando la relación entre la concentración de sulfatos y fraccionamiento isotópico microbial en experimentos de laboratorio se estimó que la concentración de sulfato en el océano archeano tardío fue menor que 1%. Y una analogía moderna sugiere que los niveles de sulfato archeano pudieron haber sido siempre bajos. Investigaciones acerca de la reducción microbial de sulfato en Indonesia donde el fondo del agua está libre de oxígeno y es rico en hierro. Encuentran qué el ambiente es rico en hierro y la fraccionación microbial es más grande que como se pensaba anteriormente cuando la concentración de sulfato está por debajo de 20 nanómetros. Las SRPs podrían haber sobrevivido y ser activadas en tales ambientes bajos de sulfato. Un estudio menciona que todo depósito de sulfato archeano conocido muestra un rareza negativa 33S, implicando que el sulfato del mar archeana fue empobrecido en 33S por el resultado de la entrada de sulfato de la atmosfera anóxica, esto también demuestra que las piritas fueron producidas de sulfatos de agua marina en el tiempo. Resultados de investigaciones en Brasil y Sudáfrica en rocas de edades similares son tan diferentes, posiblemente debido a que los niveles de sulfato en las zonas costeras donde los carbonatos fueron depositados pudieron haber sido superiores que en los océanos abiertos, las señales isotópicas podrían haber sido controladas por la entrada local de sulfato y pudo no necesariamente representar todo el océano archeano. En fin el artículo es bastante interesante ya que las bacterias muchas veces en conjunto con el medio nos pueden ayudar a comprender mejor el origen de diversos elementos o cosas como tal en un ecosistema, y como estas a través de los años han prevalecido siempre adaptándose ya que han adquirido esa capacidad para poder sobrevivir y obtener comida para a la vez obtener energía.
ReplyDeleteRios Ruiz Alexis Itamar
Biologia de Procariontes
Grupo 5286
Artciulo: Yuichiro Ueno. Coping with low ocean sulfate
muy bien!!
Delete5. Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
ReplyDeleteHernández Martínez Daniela.
Existen bacterias reductoras de sulfato (SRPs) que se encuentran en los sedimentos del mar profundo, estos descomponen la materia orgánica presente, y se alimentan del sulfato el anión más abundante en el planeta, los científicos se preguntan si su gran capacidad reductora de sulfato, estuvo activa en el océano arqueano. Es una cuestión interesante, el trabajo de estas bacterias y su actividad en el arcaico, ya que ¿Cómo se adaptaron al sulfato, cuando el oxigeno estaba aun ausente? Los investigadores sugieren medir la cantidad de sulfato antiguo, por medio de las rocas sedimentarias para demostrar el nivel de actividad reductor de las bacterias. Se investigaron isotopos del sulfato y su actividad en las rocas, los resultados fueron inesperados, grandes disminuciones del isotopo 34S en los registros geológicos, esto quiere decir que hubo baja actividad de Sulfato por parte de las rocas que se estudiaron piritas que contienen 34S y 32S, estas observaciones apoyaron a la presencia de bacterias reductoras de sulfato en el océano Arcaico ¿Por qué? Las rocas piritas producen mínimas cantidades de 34S las cuales agotan el mineral de sulfato de hierro, por lo tanto es un buen indicador de (SRP). Los científicos relacionan dos factores; la concentración de sulfato y el estudio isotópico del mismo, ambos muestran que efectivamente las condiciones de sulfato eran bajas y estas bacterias lograron sobrevivir a estas miminimas concentraciones. Para conocer el origen del sulfato es importante relacionarlo son sus isotopos, ya que estos se relacionaron antiguamente con el agotamiento de sulfato en el isotopo 33S analizado por Zhelezinskaia. Sin embargo otro estudio en África revelo lo contrario, que el isotopo 33S es rico en sulfato. Existen posibilidades de que ambas rocas analizadas hayan sido tomadas en mar abierto con niveles mayores de sulfato esto no quiere decir que todo el océano arqueano sea rico en sulfato, existen la anomalía isotópica en las perturbaciones químicas del océano. Finalmente la atmosfera también es un factor influyente en el proceso isotópico del azufre (S). Este proceso es complejo para las bacterias, pero aun así, se desarrollaron adecuadamente en el medio, son estudios interesantes de la vida en el océano, que podrían ser claves para su origen.
bien!!
DeleteCoping with low ocean sulfate
ReplyDeleteBy Yuiricho Ueno
We all know sulfate (SO4)2- is the most abundant anion without counting the chloride in our oceans, and, basing us in the article, we can also say that there are some prokaryotes with a peculiar characteristic: they can obtain energy from sulfate and they are also known as SRP’s (sulfate-reducing prokaryotes), this means that they can discompose organic matter. So at this point everything sounds terrific, we got a lot of organic matter, we got a lot of sulfate, and we got our precious SRP’s, but the question is: did this microbes existed in the Archean 2.5 billion years ago?
Not so long ago, scientists measured stable sulfate isotope ratios between 34S and 32S to approximately know how much sulfate were in the Archean Ocean in order to deduce the location of SRP in sedimentary rocks.
It is important to the scientific community to work out this information cause in this sediments the SPR reduces more 32S than 34S and this fact produces the mass-dependent isotopic fractionation process where they basically produce iron sulfide minerals depleted in 34S which is also recorded in pyrite (FeS2) minerals, this is a good signal cause in the geological records, 2.3 billion years ago, we can found large 34S depletions. With all this previous information we can launch two possible hypothesis: the activity of the SPR was kind of little in the Archean or they could have appeared earlier but they couldn't reduce (32S4) 2- cause there were low levels of sulfate. This last one it’s more probable to be true cause in the Archean existed hydrothermal basalts that contain sulfate pyrites, this proves the SPR existence). Besides, analyzing the relationship between sulfate concentration and isotopic fraction, researchers claim the Archean ocean concentration was less than 1% or even a lower lever of the current Earth’s oceanwater.
Ana Paula Alarcón Zendejas
very nice
DeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Los microorganismos son resistentes, pero ¿cómo subsistieron sin la presencia de oxigeno en la Tierra y en el océano?
Los SRPs son organismos que habitan en los sedimentos de los océanos, se alimentan de sulfato (es su fuente de energía) y se encargan de la descomposición de material orgánico. Se cree que adquirieron estas características debido a que hace millones de años, en el océano del archeano no había presencia de oxígeno y se alimentaban del único material existente (la poca cantidad de sulfato). Actualmente, el sulfato es el segundo componente en mayor cantidad en el océano, la pregunta es ¿cuánto sulfato había en el océano archeano?
Se realizó un experimento en rocas sedimentarias para indicar la presencia de SRP y el nivel de sulfuro que estaba presente, se utilizaron dos muestras de isotopos, S32 y S34. Los resultados fueron que estos organismos preferían degradar antes la muestra S32 y producían minerales, sin embargo, cuando se reduce el S34 hay una producción de pirita, ya que está es una característica de la presencia de poco sulfato. Esto indica que en el océano archeano pudo haber poca actividad de SRP y que comenzó hace aproximadamente 2.5 millones de años al comenzar a producir pirita, o bien, estos microorganismos existieron desde tiempo antes pero había muy poca actividad debido a la baja cantidad de sulfato que estaba presente en este medio que no era posible reducir el S32. Hubo observaciones que indicaban que había presencia de SRP en el archeano, analizando rocas sediméntales que se encontraron en Brasil (de este tiempo) donde había reducción de S32 y S34. También en aguas de Indonesia se analizó que hay muy poca cantidad de oxígeno y una cantidad considerable de Hierro además de una gran presencia microbiana. Esto indica que en el océano archeano pudo haber menos del 0.1% de sulfato.
Una gran controversia es dada por el registro de S33 en una roca del archeano que podría ser la clave para descubrir cómo se formó el azufre en la Tierra. Las cosas que deben tomarse en cuenta para este resultado, son las reacciones químicas (precipitación, evaporación y reducción) del sulfato, tanto como las reacciones por la luz UV pueden ser fundamento para saber cómo se movía la vida sin oxígeno. El registro de S33 puede ser la huella de SRP existentes en el archeano.
Un factor que pudo ser importante entre la diferencia encontrada en Brasil y la que fue encontrada en Indonesia, es el lugar de donde fueron tomadas las evidencias.
Concluyo que la vida microbiana puede ser capaz de sobrevivir a ambientes extremos y debido a esto, es que toda la vida ha llegado a este punto tan diverso. Todo comenzó por procesos fotoquímicos y microrganismo que jugaron un papel muy importante para la vida. Aunque aún falta mucha información por conocer, los descubrimientos sobre la vida han avanzado.
Andrea Daniela Vargas Prado
muy bien
DeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Los microorganismos son resistentes, pero ¿cómo subsistieron sin la presencia de oxigeno en la Tierra y en el océano?
Los SRPs son organismos que habitan en los sedimentos de los océanos, se alimentan de sulfato (es su fuente de energía) y se encargan de la descomposición de material orgánico. Se cree que adquirieron estas características debido a que hace millones de años, en el océano del archeano no había presencia de oxígeno y se alimentaban del único material existente (la poca cantidad de sulfato). Actualmente, el sulfato es el segundo componente en mayor cantidad en el océano, la pregunta es ¿cuánto sulfato había en el océano archeano?
Se realizó un experimento en rocas sedimentarias para indicar la presencia de SRP y el nivel de sulfuro que estaba presente, se utilizaron dos muestras de isotopos, S32 y S34. Los resultados fueron que estos organismos preferían degradar antes la muestra S32 y producían minerales, sin embargo, cuando se reduce el S34 hay una producción de pirita, ya que está es una característica de la presencia de poco sulfato. Esto indica que en el océano archeano pudo haber poca actividad de SRP y que comenzó hace aproximadamente 2.5 millones de años al comenzar a producir pirita, o bien, estos microorganismos existieron desde tiempo antes pero había muy poca actividad debido a la baja cantidad de sulfato que estaba presente en este medio que no era posible reducir el S32. Hubo observaciones que indicaban que había presencia de SRP en el archeano, analizando rocas sediméntales que se encontraron en Brasil (de este tiempo) donde había reducción de S32 y S34. También en aguas de Indonesia se analizó que hay muy poca cantidad de oxígeno y una cantidad considerable de Hierro además de una gran presencia microbiana. Esto indica que en el océano archeano pudo haber menos del 0.1% de sulfato.
Una gran controversia es dada por el registro de S33 en una roca del archeano que podría ser la clave para descubrir cómo se formó el azufre en la Tierra. Las cosas que deben tomarse en cuenta para este resultado, son las reacciones químicas (precipitación, evaporación y reducción) del sulfato, tanto como las reacciones por la luz UV pueden ser fundamento para saber cómo se movía la vida sin oxígeno. El registro de S33 puede ser la huella de SRP existentes en el archeano.
Un factor que pudo ser importante entre la diferencia encontrada en Brasil y la que fue encontrada en Indonesia, es el lugar de donde fueron tomadas las evidencias.
Concluyo que la vida microbiana puede ser capaz de sobrevivir a ambientes extremos y debido a esto, es que toda la vida ha llegado a este punto tan diverso. Todo comenzó por procesos fotoquímicos y microrganismo que jugaron un papel muy importante para la vida. Aunque aún falta mucha información por conocer, los descubrimientos sobre la vida han avanzado.
Andrea Daniela Vargas Prado
bien!!!
DeleteSulfato es la segunda sustancia más abundante de aniones después de cloruro en el océano moderno. Sirve como una fuente de energía de fácil acceso para los procariotas, que se encuentran comúnmente en sedimentos ricos en materia orgánica y juegan un papel importante en la descomposición de materia orgánica. El pequeño fraccionamiento isotópico observado en el registro geológico Archaea en el sentido de que los niveles de sulfato estaba por debajo de 0,01% de sus concentraciones en agua de mar moderna. El estudio también muestra que la SRP podría haber sobrevivido y estado activo en un entorno tan bajo sulfato. Otra prueba de la actividad SRP Arcaico proviene del menos abundante azufre isótopos 33S y 36S. Por otra parte, las edades de los dos conjuntos de rocas no son exactamente lo mismo. El agua de mar composiciones isotópicas podría haber fluctuado en mucho escalas de tiempo de lo que hacen hoy.
ReplyDeleteno se si con esto puedo ver que leiste el articulo...esfuerzate mas la próxima
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ReplyDeleteEl océano arqueano es caracterizado en tener bajos niveles de sulfato, lo cual es un tema de controversia. Varios investigadores se han puesto la tarea de averiguar cómo pudo haber microbios reducidos en sulfato.
ReplyDeleteUn grupo de investigadores se pusieron a investigar los océanos de Brasil y Sudamérica para encontrar si en verdad existieron los microbios reducidos en azufre. Los lugares fueron seleccionados porque tenían elevados niveles de azufre lo cual facilitó la exploración.
El azufre es muy abundante en la corteza terrestre. Se encuentra como: azufre elemental, sulfuros minerales, sulfatos, H2S en el gas natural y como azufre orgánico en aceites combustibles y carbón. El ciclo biogeoquímico del azufre parece ser uno bastante complejo si tomamos en consideración los diferentes estados de oxidación que puede presentar dicho elemento y el hecho de que algunas transformaciones del azufre proceden tanto por vías bióticas como abíoticas.
Los depósitos de azufre más abundantes se encuentran en sedimentos y rocas en forma de minerales sulfatados (principalmente el yeso, CaSO4) y minerales sulfurados (mayormente la pirita de hierro, FeS2).
El azufre es una fuente de energía accesible para las procariotas reducidas en azufre. Estas se encuentran en sedimentos ricos en materia orgánica y juegan un papel importante en la descomposición de materia orgánica. ¿Esos microbios fueron importantes en el océano arqueano hace 2.6 millones de años)?
Varios investigadores usaron medidas precisas de isotopos estables de azufre para investigar cuánto azufre había en el océano arqueano y dónde se originó. Los científicos usaron el índice entre dos isótopos estables de azufre, el 34S y 32S, para rastrear la actividad procariota en antiguas rocas sedimentarias. En los sedimentos, los microbios se reducían a 32SO42-, produciendo minerales de sulfuro de hierro que estaban agotados en 34S (un proceso llamado fraccionamiento isotópico dependiente de la masa) el agotamiento del 34S registrado en los minerales de pirita fue un buen indicador de la actividad de las procariotas. Una interpretación de esto es que había poca actividad procariota en el océano arqueano o incluso esos microbios aparecieron mucho antes.
Algunos depósitos hipotermales arqueanos y basaltos oceánicos contenían de manera moderada piritas agotadas en azufre que podrían sugerir actividad procariota. La investigadora Zelezinskaia, doctora en geología, reportó un largo agotamiento en azufre e índices muy variados de 34S y 32S en piritas de Brasil. Esas observaciones apoyaron de manera contundente la presencia de actividad procariota en el océano arqueano. Investigadores calibraron los datos usando la relación entre las concentraciones de azufre y fraccionamiento isotópico microbial en experimentos de laboratorio. Y llegaron a la conclusión de que en el océano arqueano había menos que el 1% de azufre en comparación al océano actual.
Referencias
J, F., & B. A., W. (2003). Earth Planet, 213.
N., M. (2012). geology, 40.
S.A., C. (2014). science, 346.
Zhrlrxindksis, I. (2014). science, 346.
Yuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
muy lindo
DeleteCoping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteYuichiro Ueno.
Orozco Rodríguez Ivonne.
Los Procariontes Sulfato-Reductoras (SRP), que obtienen su energía fácilmente del ion sulfato, se encuentra sencillamente en sedimentos ricos en materia orgánica y, además, tienen una gran importancia en la descomposición de esta. No obstante la pregunta, en la que gira el texto presentado por Yuichiro Ueno, es si las SRP fueron importantes durante el periodo Arcaico, cuando el oxígeno estaba prácticamente ausente en la atmósfera y los mares. La respuesta a esta pregunta depende de la cantidad de sulfato que hubo en el océano Arcaico. Es por eso que, Ueno, profesor de Geología y Geoquímica, nos habla de las mediciones de las proporciones de isótopos de azufre estables para conocer la cantidad de sulfato que hubo en el Arcaico y, aún más, saber dónde fue que se originó el Sulfato.
De esta manera, los científicos, usaron la relación entre dos isótopos de Azufre, el S34 y el S32, para encontrar la actividad de las SRP, en rocas sedimentarias antiguas. Se encontró que en los sedimentos, los microorganismos reducen el S 32, llevando a cabo un proceso conocido como masa dependiente de isótopos, es decir, produciendo así minerales de sulfuro de hierro con agotamiento de S34.Y resulta que la disminución de S 34 registrada en minerales de piritas, indican una actividad de SRP. Además del registro geológico de la reducción de S34 hace 3.3 millones de años, pero no antes. Las interpretaciones que se dieron fueron que las SRP tuvieron poca actividad en el Arcaico o que estos surgieron mucho antes, cuando los niveles de sulfato arcaico eran muy bajos. Otro de los registros, es que en los depósitos hidrotermales del Arcaico temprano y océanos basálticos presentan una pequeña cantidad de pirita con agotamiento de S34, indicándonos, igualmente, una actividad de las SRP.
Uno de los artículos, que refiere el autor en el texto, presenta relaciones muy variables entre el S32 y S34 en piritas carbonatadas de hace 2.5 billones de años provenientes de Brasil; lo cual apoya la presencia de SRPs en el océano Arcaico. Los investigadores, en base a la concentración de sulfato y las proporciones de isótopos, ajustaron los datos obtenidos,con los cual estimaron que la concentración de sulfato en el océano Arcaico fue de menos del 1%.
En conjunto con otra investigación basada en la reducción microbiana del sulfato y con aguas de Indonesia parecidas al océano Arcaico, se descubrió que la proporción microbiana era más grande, incluso con el ambiente libre de oxígeno, lo rico en hierro y de la poca concentración de sulfato. De esta manera, se sugiere que los niveles de SO4 pudieron haber sido mucho más bajas, por debajo del 0.01%. Esto muestra que las SRPs podrían haber sobrevivido y estando activas en un entorno con tan baja proporción se SO4. Otra prueba llevada a cabo y que nos proporciona información acerca del origen del azufre, fue el estudio realizado con los isótopos de S33 y S36. Las reacciones químicas como la precipitación, la evaporación y el proceso de reducción de sulfato microbiano dependen de la masa de los isótopos, sin embargo, por otra parte se encuentran las reacciones fotoquímicas impulsadas por la radiación UV y que no dependen de la masa de los isótopos. Esto, en una atmósfera sin oxígeno, las reacciones dependientes de la masa no se presentaba y, en efecto, todos los depósitos de sulfato Arcaico muestran una decadencia anormal de S33, esto en el caso de la roca de Brasil, sin embargo otra proveniente de Sudáfrica, la anomalía era la riqueza que tenía en S33. Se llegó otra cuestión del porqué son tan diferentes si ambas preservan SO4 arcaico. Una de las razones que se dan es la posibilidad de que los niveles de SO4 en la cuenca costera fueron escasos en comparación con los niveles más profundos, en este caso los niveles altos de SO4 facilitaron la actividad de la SRP; por otra parte, el azufre Arcaico pudo haber sido más dinámico. Por lo tanto, las anomalías pudieron haber sido un reflejo del cambio en la atmósfera y del tiempo.
Coping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
Si nos remotamos al océano del Archeano hace 2.5 billones de años, con presencia nula de O2, P, con poco N, y apenas una cantidad mínima de S en él, elementos esenciales para la existencia de vida, nos podemos hacer una pregunta ¿había alguien o algo viviendo en las profundidades del mar? y si lo había surgen otras cuestiones: ¿cómo es que se pudo adaptar al ambiente?, ¿desde cuándo estuvo presente? y ¿qué funciones desempeñaba?
Aún hay varias posibilidades por las cuáles optar y en este artículo se intentan dar respuestas a todas estas preguntas. Y la respuesta que desencadena todo, es sí, sí había procariontas viviendo en las profundidades, las cuales desempeñaban una función; que era degradar el sulfato que encontraban, su fuente de energía, y sólo así se pudieron adaptar al entorno.
Para atender a la parte científica se han realizado pruebas para ver cuánta presencia de sulfato se encontraba y si se contaba con la presencia de las primeras procariontas, con ayuda de dos muestras de isotopos, S32 y S34, los resultados arrojados fue la preferencia por reducir Sulfato32, produciendo sulfato de hierro y en mucho menos cantidad S34. Sin embargo los registros geológicos muestran una actividad reductora de S34 a partir de unos 2.3 billones de años. Ahora con base en estos resultados se pueden decir dos cosas; que había poca actividad SRP en el Arcaico y la otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes, pero que los niveles de sulfato eran demasiado bajos para ellos y para reducir selectivamente el S32.
De acuerdo con experimentos se determinó la concentración de sulfato en el océano Archeano tardío con una presencia de apenas 1%. Por otro lado investigaciones modernas arrojan que en aguas de Indonesia se presentan condiciones parecidas a las aguas del Archeano con una riqueza en hierro y sin presencia de oxígeno en donde la proporción microbiana era más grande, por lo que los niveles de sulfato pudieron ser menos del 0.01%. Con el fin de saber más sobre los procesos fotoquímicos y otras reacciones químicas de estos procariontas se han estado realizando nuevos estudios esta vez con S33 y S36.
Ahora tenemos más de una respuesta a estas preguntas y reconocemos la importancia que tuvieron y tienen estas bacterias que se encargan de degradar materia orgánica y hacer armoniosa la comunicación en el mar desde hace billones de años.
Villanueva Reyes Jaqueline.
bien!
DeleteFlores Morales Ivonne
ReplyDeleteHacer frente a la baja de sulfato en el océano. (2014) SCIENCE Vol.346
Yuichiro Ueno
El Sulfato (SO42-) sirve como una fuente de energía accesible para las procariotas reductoras de sulfato (SRP) que se encuentran comúnmente en los sedimentos ricos en materia orgánica y juegan un papel importante en la descomposición de esa materia orgánica.
¿Eran estos microbios jugadores importantes en los ecosistemas durante el Arcaico (anterior a 2,5 millones de años), cuando el oxígeno era prácticamente ausente en la atmósfera y océanos? Si éste era el caso depende de la cantidad de sulfato que hubo en el océano Arcaico.
Los científicos utilizan la relación entre dos isótopos de azufre estables, 34S y 32S, para rastrear la actividad de las SRP en las antiguas rocas sedimentarias. El Agotamiento de 34S registrado en el mineral pirita (FeS2) es un buen indicador de la actividad de las SRP. Grandes agotamientos de 34S se ven en los registros geológicos de hace unos 2,3 millones de años, pero no antes. Una posible interpretación de estos datos es que había poca actividad de las SRP en el Arcaico. Otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes, pero que en el Arcaico los niveles de sulfato eran demasiado bajos para que ellos redujeran selectivamente 32SO42-.
Zhelezinskaia analizó las señales bioquímicas de los compuestos de azufre, con edad de 2,5 mil millones de años, en el carbonato de rocas procedentes de Brasil. Los investigadores calibraron los datos utilizando la relación entre la concentración de sulfato y el fraccionamiento isotópico microbiano. Ellos estimaron que la concentración de sulfato en el océano Arcaico era menor de 1%, en agua de mar moderna 28 mM. Los resultados sugieren que los niveles de sulfato en el Arcaico pudieron haber sido incluso más bajos.
Crowe investigó la reducción de sulfato microbiano en el Lago Matano, Indonesia, donde las aguas del fondo están libres de oxígeno y son ricas en hierro, proporcionando un análogo al océano Arcaico. Encontró que en este ambiente rico en hierro, el fraccionamiento microbiano es más grande de lo que se pensaba anteriormente, incluso cuando la concentración de sulfato es inferior a 20 mM.
Basándose en estos resultados, los investigadores interpretaron el pequeño fraccionamiento isotópico observado en el registro geológico Arcaico en el sentido de que los niveles de sulfato estaban por debajo de 0,01% en el agua de mar moderna. Esto muestra que las SRP podrían haber sobrevivido en un entorno de bajo sulfato.
Otra prueba de la actividad de las SRP en el Arcaico proviene de los isótopos de azufre menos abundantes, 33S y 36S. La mayoría de los procesos químicos tales como la precipitación, evaporación y la reducción de sulfato microbiano depende de la masa de isótopos, lo que resulta en fraccionamiento de masa-dependiente.
Sin embargo, las reacciones fotoquímicas como la de SO2, impulsado por la luz ultravioleta (UV) en la atmósfera, no dependen de la masa de isótopos. Por lo tanto, el sulfato derivado de la atmósfera anóxica debe tener una relación isotópica anómala que no obedece a la relación normal de masa dependiente. De hecho, todos los depósitos de sulfato del Arcaico conocidos muestran un 33S negativo, lo que implica que el sulfato de agua de mar Arcaico se agotó en 33S como resultado de la entrada de sulfato a la atmósfera anóxica. Este punto de vista, sin embargo, es cuestionado. Investigadores informaron que, rastros de sulfato preservados en rocas carbonatadas de finales del Arcaico encontradas en Sudáfrica eran ricos en 33S. ¿Porque los resultados de las rocas de Brasil y Sudáfrica con edades similares son diferentes? Una posibilidad es que los niveles de sulfato en la cuenca costera, donde los carbonatos estudiados por Zhelezinskaia fueron depositados, pudieron haber sido más altos que en el océano abierto.
muy bien
DeleteAlumno Marcos Rubén Hernández Islas
ReplyDeleteHacer frente a la baja de sulfato en el océano
Existieron microbios reductores de sulfato en el océano Arcaico?
Por Yuichiro Ueno
El sulfato es el segundo anión más abundante en el océano moderno después del cloruro. Este sirve como una fuente de energía de acceso fácil para procariontes reductoras de sulfato (SRP), que se encuentran comúnmente en los sedimentos ricos en materia orgánica y que juegan un papel importante en la descomposición de la misma. Sin embargo hay dudas acerca del rol de los microbios en los ecosistemas del arcaico cuando el oxigeno molecular era prácticamente ausente en la atmosfera y en los océanos. Tres estudios utilizan medidas precisas de las proporciones de azufre estables para investigar la cantidad de sulfato que hubo en el océano arcaico.
Los científicos utilizan la relación entre dos isotopos de azufre estables 34S Y 32S para responder cuestionamientos, asi intentan rastraer SRP en antiguas rocas sedimentarias. Los microbios reducen primordialmente 32SO42 en comparación con 32SO42, generando minerales de sulfuro de hierro que se agotan en 34S, a este proceso se le conoce como fraccionamiento isotópico masa-dependiente. Un buen indicador de la actividad SRP es el agotamiento en 34S registrado en pirita. Se observan grandes agotamientos en 34S en registros geológicos a partir de hace unos 2,3 millones de años, esto podría indicar que había poca actividad de SRP en el arcaico o que estos microbios aparecieron mucho antes, pero los niveles de sulfato eran demasiado bajos para que ellos fueron selectivos. Algunos depósitos hidrotermales del arcaico y basaltos oceánicos contienen moderadamente agotado 34S en pirita lo que podría inferir la actividad de SRP local. Autores reportan estudios de Brasil, alrededor de 2.5 millones de años, que apoyan la presencia de SRP a finales del océano arcaico. Estiman que el sulfato concentrado en el océano a finales del arcaico era menor al 1% del agua de mar que en la época moderna (28Mm). Un estudio análogo sugiere los niveles de sulfato en el arcaico pudieron haber sido más bajos. Se estudio el lago de metano en Indonesia donde las aguas del fondo son libres de oxigeno y ricas en hierro proporcionando condiciones análogas a las del arcaico. Encontraron que en este ambiente rico en Hierro, el fraccionamiento microbiano es mayor de lo que se pensaba, incluso cuando las concentraciones de sulfato son menores a 20mM. El estudio muestra el pequeño fraccionamiento isotópico observado en el registro geológico del arcaico, dice que los niveles de sulfato eran menores al 0.01% de sus concentraciones en agua de mar. Otra prueba de la actividad e SRP en el arcaico se puede explicar por el sulfato derivado de la atmosfera anóxica y su relación isotópica anómala que no obedece la relación masa dependiente. Los depósitos de sulfato conocido muestran una anomalía negativa en 33S, lo que indica que ahí se agoto el sulfato, como resultado de su entrada en la atmosfera anóxica. Se cuestiona el análisis hecho en Brasil que apoya la negativa en 33S, ya que en Paris informan que la traza de sulfato preservada en las rocas carbonatadas a finales del arcaico de Sudáfrica eran anormalmente ricas en 33S.
¿Pero porque rocas tan similares dan resultados diferentes? Es posible tal vez que los niveles de sulfato en la cuenca estudiada en Brasil donde los carbonatos fueron depositados pueden haber sido más altos en el océano abierto. En la cuenca se pudo facilitar la actividad SRP local, y puedo que no represente lo que ocurría en todo el océano arcaico. Además el ciclo del azufre a finales del arcaico pudo ser mas dinámico de lo supuesto, as edades de los conjuntos de rocas no son iguales, las composiciones isotópicas del agua de mar pudieron varia en la escala de tiempo. Una mejor explicación requeriría una mejor comprensión de los procesos fotoquímicas primarios y como los estados físicos y químicos de la atmosfera influyen de manera directa en el fraccionamiento isotópico.
Coping with low ocean sulfate.
ReplyDeleteYuichiro Ueno (2014) Coping with low ocean sulfate. SCIENCE VOL 346.
El sulfato es el segundo anión que se encuentra en mayor cantidad después del cloruro,y sirve como fuente de energía para las procariotas reductoras del sulfato, también llamadas SRPs, que se encuentran en sedimentos orgánicos y juegan un papel muy importante en la descomposición orgánica de la materia que estuvo prevalente en el Arcaico, ¿dichas procariotas estuvieron presentes cuando el oxígeno estaba presente en la atmosfera y océano?. Respondiendo a esta pregunta,se hicieron mediciones de raciones con isotopos de sulfuro estables para saber cuánto sulfuro se presentaba en el océano arcaico y de donde fue originado. Los científicos usaron raciones entre dos isotopos de sulfuro estables 34S y 32S para rastrear SRP y su actividad en las rocas antiguas sedimentarias, se encontró que en los sedimentos se reducía mas el 32S2- a comparación del 34S2- produciendo minerales de sulfuro de hierro que se agotan en 34S, este proceso es llamado: masa dependiente de isotopo fraccionario. El agotamiento en 34S registrada en (FeS2) minerales es un muy buen indicador para la actividad de SRP. Había agotamiento de 34S en el inicio geológico, estamos hablando de unos 2.3 billones de años, por lo que gracias a esto podemos decir que había actividad de SRP en el Arcaico, otra posibilidad es que estos microbios aparecieron mucho antes pero los niveles del sulfato en el Arcaico eran muy bajos para estos como para reducir 32S2-, ya que la baja cantidad de niveles de sulfato son conocidas para reducir los isotopos. Ademas hay que resaltar que en los depósitos hidrotermales arcaicos se encuentra actividad de SRP, así como la concentración de sulfato en el océano Arcaico es 1% menor que el mar actual y cada vez va en disminución, se encontraron reducción de sulfato en el Lago Metano en Indonesia donde las aguas son libres de oxígeno y ricas en metales algo muy parecido al océano Arcaico. Es importante mencionar que se encontró mayor concentración de microbios en estas aguas ricas en metales incluso cuando el nivel de sulfato esta debajo del 0.01% en las concentraciones del mar moderno, por lo que podemos concluir que las SRPs pueden sobrevivir y activarse en un ambiente bajo en sulfato.Estas pequeñas especies dan información no solo de actividad microbiana sino que también para saber de dónde surge el sulfuro y procesos químicos como la precipitación, evaporación y la reducción del sulfato microbiana que dependen de la masa del isotopo. Ademas las procariotas nos podrian ayudar y dar indicios de porque en cierts lugares hay concentraciones de sulfuro diferentes a pesar de que se supone datan de la misma época.
muy bien
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