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Las biosignaturas de isótopos de hierro, las biosignaturas de isótopos de hierro.

B L Beard1, C M Johnson, L Cox

  • 1Department of Geology and Geophysics, University of Wisconsin-Madison, 1215 West Dayton Street, Madison, WI 53706, USA. Laboratory, MS 183-301, 4800 Oak Grove Road, Pasadena, CA 91109-8009, USA. beardb@geology.wisc.edu

Science (New York, N.Y.)
|September 18, 1999
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Las variaciones de isótopos de hierro en las rocas sedimentarias sugieren una influencia microbiana. Este estudio muestra la fraccionamiento biogénico por bacterias reductoras de hierro, ofreciendo una nueva forma de rastrear microorganismos antiguos utilizando hierro.

Área de la Ciencia:

  • La geoquímica es la geoquímica.
  • Microbiología Microbiología.
  • La geoquímica de los isótopos es la geoquímica de los isótopos.

Sus antecedentes:

  • Las proporciones de isótopos de hierro ((56) Fe / ((54) Fe), medidas como delta ((56) Fe, muestran una variación significativa en las rocas sedimentarias (+ 0,9 a -1,6 por mil).
  • En contraste, las fases que contienen hierro en las rocas ígneas de la Tierra y la Luna exhiben una mínima variación isotópica (delta 56) Fe = 0.0 +/- 0.3 por mil).
  • Esta discrepancia sugiere un proceso de fraccionamiento distinto en ambientes sedimentarios.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el papel de la actividad microbiana en la fraccionamiento de isótopos de hierro en entornos sedimentarios.
  • Para determinar si las firmas de isótopos de hierro pueden servir como un trazador para la distribución microbiana en los registros geológicos.
Palabras clave:
El JPL del Centro de la NASA es el JPL.La disciplina de la NASA es la exobiología.

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Principales métodos:

  • Incubación experimental de bacterias disimiladoras reductoras de hierro (algas Shewanella) con un sustrato de ferrihidrita.
  • Medición de las proporciones de isótopos de hierro ((56) Fe / ((54) Fe) tanto en el sustrato bacteriano como en el hierro ferroso disuelto resultante.
  • Comparación de la fraccionamiento experimental con las variaciones naturales observadas en rocas sedimentarias y ígneas.

Principales resultados:

  • Los experimentos demostraron que las algas Shewanella causaron una fraccionamiento isotópico significativo, con el hierro ferroso disuelto siendo más ligero que el sustrato de ferrihidrita en 1,3 por mil (delta(56) Fe).
  • Este valor de fraccionamiento biogénico derivado experimentalmente se alinea con el rango de valores de delta (56) Fe observados en rocas sedimentarias naturales.
  • La falta de fraccionamiento significativo en las rocas ígneas apoya un origen biológico para la variabilidad isotópica del hierro sedimentario.

Conclusiones:

  • La amplia gama de valores de isótopos de hierro en las rocas sedimentarias es probablemente el resultado de la fraccionamiento biogénico por microorganismos reductores de hierro.
  • La composición de isótopos de hierro sirve como un biomarcador potencial para rastrear la presencia y la actividad de microorganismos en entornos terrestres modernos y antiguos.
  • Esta investigación abre nuevas vías para el uso de isótopos estables de hierro para reconstruir las condiciones paleoambientales y la evolución microbiana.