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Nanophase Oxido de hierro como un protector solar ultravioleta clave para los antiguos microbios fotosintéticos

Addtime: 2017/08/30   Read:599  Font size: Large Small

Proponemos que la nanofase Oxido de hierro teniendo materiales proporcionados nichos importantes para los antiguos microbios fotosintéticos en la Tierra que en última instancia, llevó a la oxigenación de la atmósfera de la Tierra y la formación de Oxido de hierro depósitos.

El oxígeno atmosférico y el ozono atenúan la radiación ultravioleta en la Tierra hoy en día proporcionando una protección sustancial para los organismos fotosintéticos. Con los flujos de radiación ultravioleta probablemente habrían sido aún más altos en la Tierra primitiva que hoy, el acceso a la radiación solar era particularmente riesgoso para los organismos primitivos. Sin embargo, sabemos que la fotosíntesis surgió temprano y jugó un papel crítico en la evolución posterior. De importancia primordial fue la protección por debajo de 290 nm, donde se producen absorciones de pico de ácido nucleico (~ 260 nm) y proteína (~ 280 nm). Los minerales de óxido férrico / oxihidróxido de nanofase absorben, y por lo tanto bloquean, la radiación ultravioleta letal, mientras transmiten luz a través de gran parte de las regiones visibles e infrarrojas cercanas de interés a la fotosíntesis (400 a 1100 nm).

Además, estaban disponibles en ambientes tempranos, y son sintetizados por muchos organismos. Sobre la base de experimentos utilizando nanopase óxido férrico / oxihidróxido minerales como un protector solar para los microbios fotosintéticos, sugerimos que el hierro, un elemento abundante ampliamente utilizado en mecanismos biológicos, puede haber proporcionado la protección que los primeros organismos necesarios para poder utilizar la radiación fotosintéticamente activa Mientras que está protegido de los daños inducidos por los rayos ultravioleta. Los resultados de este estudio son ampliamente aplicables a la astrobiología debido a la abundancia de hierro en otros cuerpos potencialmente habitables y la presión evolutiva para utilizar la radiación solar cuando está disponible como fuente de energía.

Este modelo podría aplicarse a una posible forma de vida en Marte u otros cuerpos donde el agua líquida y la radiación ultravioleta podrían haber estado presentes en niveles significativos. Basado en propiedades espectrales óxido / oxihidróxido férrico, probables procesos geológicos, y los resultados de experimentos con los organismos fotosintéticos, Euglena sp. Y Chlamydomonas reinhardtii, proponemos un escenario en el que la fotosíntesis y, en última instancia, la oxigenación de la atmósfera dependen de la protección de los microbios tempranos por los óxidos / oxihidróxidos férricos nanofase.

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