dc.contributor.author
Homann, Martin
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:34:07Z
dc.date.available
2016-04-21T12:13:07.786Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/12136
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-16334
dc.description.abstract
The Archean eon encompasses about one-third of Earth’s history. During its 1.5
Ga time span, most of the principal biochemical pathways had evolved,
including cyanobacterial oxygenic photosynthesis, which keeps dominating the
modern biosphere. Biological oxygen production provided the physiological base
for the expansion of life, particularly the evolution of complex multicellular
organisms. However, the antiquity and origin of oxygenic photosynthesis is
vigorously debated. Hence, the study of Earth’s oldest well-preserved
microbial mats and their paleoenvironmental setting has the potential to
unravel earliest evolution photosynthesis. An ideal place to tackle this issue
is the Paleoarchean (~3.22 Ga) Moodies Group of the Barberton Greenstone Belt,
South Africa, which contains widespread remains of remarkably well-preserved
microbial mats and sedimentary structures in shallow-water sandstones. In the
Saddleback Syncline of the central BGB, kerogenous laminae representing
fossilized microbial mats occur abundantly in a ~1000-m-thick succession of
fine- to coarse-grained sandstones and conglomerates, which can be traced
laterally for >15 km. Microbial mats were thriving in coastal floodplain,
inter-, and supratidal paleoenvironments. In situ δ13C PDB measurements of the
kerogen range from -32.3‰ to -21.3‰ and are consistent with a biogenic origin.
The exclusive occurrence of mats in shallow-water, high-energy setting, and
their tufted micro-morphology suggest that they were photosynthetic and most
likely build by ancestral cyanobacteria. However, the ultimate question
whether the microbes were producing free oxygen or not still needs to be
resolved. The identification of cavity-dwelling microbial communities beneath
these microbial mats, has extended the geological record of coelobionts by
~500 Ma, while the occurrence of microbial mats in fluvial-alluvial
conglomerates and sandstones extends the record of terrestrial life by ~400
Ma.
de
dc.description.abstract
Das Archaikum umfasst etwa ein Drittel der Erdgeschichte. Während dieses
Zeitraums von 1.5 Milliarden Jahren entwickelten sich die wichtigsten
biochemischen Stoffwechselwege, einschließlich der oxygenen Photosynthese von
Cyanobakterien, welche die Biosphäre bis heute dominiert. Die biologische
Sauerstoffproduktion war die physiologische Basis für die Evolution von
komplexen, multizellularen Lebensformen. Alter und Ursprung von Cyanobakterien
sind jedoch nach wie vor ein kontroverses Thema, welches bis heute noch nicht
eindeutig geklärt werden konnte. Aus diesem Grund ist es von essentieller
Bedeutung die ältesten Gesteine mit gut erhalten Spuren mikrobiellen Lebens zu
untersuchen, um Rückschlüsse auf deren früheren Lebensraum und Metabolismus
ziehen zu können. Ein idealer Ort um nach Antworten auf diese offenen Fragen
zu suchen, ist die paläoarchaische (~3.22 Ga) Moodies Group des Barberton
Greenstone Belts (BGB) in Südafrika, welche Sandsteine mit außerordentlich gut
erhaltenen Überresten mikrobieller Matten und sedimentärer Strukturen
beinhaltet. Die kerogenhaltigen Laminationen der fossilen Mikrobenmatten sind
besonders gut in einer ~1000 m mächtigen Abfolge von fein- bis grobkörnigen
Sandsteinen und Konglomeraten in der Saddleback Synclinale des zentralen BGB
erhalten, welche sich lateral über 15 km verfolgen lässt. Die Biomatten
wuchsen einst in küstennahen Schwemmfächern, und in inter- und supratidalen
Paläolebensräumen. In situ δ13CPDB Messungen des Kerogens liegen im Bereich
von -32.3‰ bis -21.3‰ und sind konsistent mit dem biogenen Ursprung der
Laminationen. Die Restriktion der Matten auf ehemals flachmarine Habitate und
das Vorhandensein von gut ausgebildeten mikrobiellen „tufts“ legen nahe, dass
sie photosynthetisch waren und möglicherweise von anzestralen Cyanobakterien
gebildet wurden. Es ist jedoch schwer zu belegen, dass die Mikroben damals
wirklich schon freien Sauerstoff produzierten. Dies wird daher eine zentrale
Frage zukünftiger Studien sein. Die Identifikation von fossilen mikrobiellen
Gemeinschaften, die einst in Hohlräumen unterhalb der Biomatten lebten, hat
das geologisches Alter dieser kryptischen Mikroben um ~500 Ma erweitert.
Überdies könnten die identifizierten mikrobiellen Matten in fluvial-alluvialen
Konglomeraten und Sandsteinen die erste sichtbare Spur für die
Kolonialisierung und mikrobielle Stabilisierung archaischer Landmassen
darstellen und somit den Ursprung terrestrischen Lebens um ~400 Ma erweitern.
de
dc.format.extent
xii, 105, i Seiten
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
tufted microbial mats
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::550 Geowissenschaften, Geologie::556 Geowissenschaften Afrikas
dc.title
Depositional setting and metabolism of microbial mats in the Archean Moodies
Group, Barberton Greenstone Belt, South Africa
dc.contributor.firstReferee
Christoph Heubeck
dc.contributor.furtherReferee
Alessandro Airo
dc.date.accepted
2016-02-12
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000101740-9
dc.title.translated
Lebensraum und Metabolismus Mikrobieller Matten aus der archaischen Moodies
Group, Barberton Greenstone Belt, South Africa
de
refubium.affiliation
Geowissenschaften
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000101740
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000018975
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access