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Evidencia microbiológica de la reducción de Fe (III) en la Tierra primitiva
M Vargas1, K Kashefi, E L Blunt-Harris
1Department of Microbiology, University of Massachusetts, Amherst 01003, USA.
Nature
|September 17, 1998
Resumen
La respiración microbiana probablemente comenzó con la reducción del hierro, no con la reducción del azufre. Las primeras formas de vida, incluidas las relacionadas con el último antepasado común, pueden usar hierro para obtener energía, desafiando las suposiciones anteriores.
Área de la Ciencia:
- Microbiología Microbiología.
- La geoquímica es la geoquímica.
- Biología evolutiva Biología evolutiva.
Sus antecedentes:
- La reducción de azufre se considera tradicionalmente un método temprano de respiración microbiana.
- Los datos geoquímicos sugieren que la reducción del hierro puede haber precedido a la reducción del azufre en el metabolismo microbiano temprano.
- Los microorganismos relacionados con el último antepasado común a menudo son hipertermófilos anaerobios y reductores de azufre.
Objetivo del estudio:
- Investigar el potencial de los primeros microorganismos para utilizar el hierro como aceptor de electrones externos.
- Para determinar si las arqueas y bacterias estrechamente relacionadas con el último antepasado común pueden realizar la respiración Fe (III).
- Para explorar las capacidades metabólicas de los hipertermófilos, específicamente Thermotoga maritima, con respecto a la reducción de Fe (III).
Principales métodos:
- Cultivo de microorganismos, incluido Thermotoga maritima, con Fe (III) como el único aceptor de electrones externos.
- El monitoreo del crecimiento microbiano y la conservación de energía a través de la reducción de Fe (III) a Fe (II).
- Análisis comparativo de los metabolismos microbianos, contrastando la reducción de Fe (III) con la reducción de azufre.
Principales resultados:
- Las arqueas y bacterias estrechamente relacionadas con el último antepasado común pueden conservar energía y crecer a través de la respiración Fe (III).
- Thermotoga maritima, que anteriormente se pensaba que era exclusivamente fermentativa, demostró crecimiento como un organismo respiratorio con Fe (III).
- La evidencia microbiológica apoya la reducción de Fe (III) como un proceso metabólico temprano significativo.
Conclusiones:
- La reducción de Fe (III) probablemente jugó un papel crucial en el metabolismo microbiano de la Tierra temprana.
- Las modernas biosferas calientes pueden albergar microorganismos que contribuyen a la reducción del Fe (III).
- Los hipertermófilos pueden cultivarse sin azufre, lo que facilita los estudios bioquímicos al evitar los subproductos tóxicos.