Mikrobiell matta
En mikrobisk matta är ett flerskiktat lager av mikroorganismer, främst bakterier och arkéer. De beskrevs först av Paracelsus (~1519),p1 men deras fulla betydelse insågs inte förrän under den sista fjärdedelen av 1900-talet.
Mikrobiologiska mattor växer oftast på nedsänkta eller fuktiga ytor, men några få överlever i öknar. De koloniserar miljöer med temperaturer från -40 °C till +120 °C. Några få är endosymbionter av djur.
Även om mikrobiella mattor vanligtvis bara är några centimeter tjocka skapar de ett brett spektrum av kemiska miljöer. De består av lager av mikroorganismer som kan livnära sig på eller tolerera de kemikalier som finns på deras nivå. I fuktiga förhållanden hålls mattorna samman av slemmiga ämnen (polysackarider) som utsöndras av mikroorganismerna. 118; 1671-7 En del av mikroorganismerna bildar sammanflätade nät av trådar som gör mattan hårdare. De mest kända fysiska formerna är platta mattor och stubbiga pelare som kallas stromatoliter, men det finns även sfäriska former.
Mikrobiella mattor är den tidigaste formen av liv på jorden som det finns goda fossila bevis för, från 3500 miljoner år sedan, och de var under en lång period de viktigaste medlemmarna i planetens ekosystem.
Ursprungligen kan de ha varit beroende av hydrotermiskaskorstenar för att få energi och kemisk "föda". Utvecklingen av fotosyntesen frigjorde dem gradvis från det hydrotermiska ghettot genom att tillhandahålla en mer allmänt tillgänglig energikälla, solljus, även om de fotosyntetiserande mattorna till en början fortfarande var beroende av spridningen av kemikalier som släpptes ut av hydrotermiska skorstenar. Det sista och mest betydelsefulla steget i denna frigörelse var utvecklingen av syreproducerande fotosyntes, eftersom de viktigaste kemiska inslagen för detta är koldioxid och vatten.
Detta ledde till att mikrobiella mattor började producera den atmosfär vi känner till idag, där fritt syre är en viktig del. Ungefär samtidigt kan de också ha varit födelseplatsen för den mer komplexa celltypen eukaryot, som alla flercelliga organismer består av. Mikrobiologiska mattor fanns i riklig mängd på den grunda havsbotten fram till den kambriska substratrevolutionen, då djur som levde i grunda hav ökade sin grävande förmåga och därmed bröt upp mattornas ytor och släppte in syrerikt vatten i de djupare lagren, vilket förgiftade de syreintoleranta mikroorganismer som levde där. Även om denna revolution drev bort mattor från mjuka bottnar i grunda hav, frodas de fortfarande i många miljöer där det är begränsat eller omöjligt att gräva sig ner, bland annat på klippiga havsbottnar och stränder, i hyper-saltiga och bräckta laguner, och de finns även på bottnarna i de djupa haven.
Eftersom mikrobiella mattor kan använda nästan vad som helst som näring finns det ett stort intresse för industriell användning av mattor, särskilt för vattenrening och för att städa upp föroreningar.
Denna skrynkliga "elefantskinn"-struktur är ett spårfossil av en icke-stromatolit mikrobiell matta. Bilden visar platsen i Burgsviks lager i Sverige där strukturen först identifierades som bevis på en mikrobiell matta.
Cyanobakterie-algmatta, salt sjö vid Vita havets kust
Stromatoliter bildas av vissa mikrobiella mattor när mikroberna långsamt rör sig uppåt för att undvika att kvävas av sediment.
Frågor och svar
F: Vad är en mikrobiell matta?
Svar: En mikrobisk matta är ett lager med flera lager av mikroorganismer, främst bakterier och arkéer. De finns i en mängd olika miljöer, från undervattensytor eller våta ytor till öknar.
F: Vem beskrev först mikrobiella mattor?
Svar: Paracelsus (~1519) var den förste som beskrev mikrobiella mattor.
F: Hur bildas mikrobiella mattor?
Svar: Mikrobiologiska mattor bildas när lager av mikroorganismer äter eller tolererar kemikalier i sina lager och hålls samman av slemhinnor (polysackarider) som utsöndras av mikroorganismerna. I vissa fall bildar mikroorganismerna ett sammanvävt nätverk av trådar som gör masken starkare.
F: Vilka fysiska former kan mikrobiella maskar anta?
Svar: Mikrobiologiska mattor kan vara platta mattor, stubbiga pelare som kallas stromatoliter och sfäriska former.
F: När uppstod mikrobiella mattor för första gången på jorden?
Svar: Det finns goda fossila bevis för att mikrobiella mattor existerade för 3 500 miljoner år sedan.
F: Var kan man hitta dem i dag?
Svar: Idag finns mikrobiella mattor i många miljöer där utgrävning är begränsad eller omöjlig, t.ex. steniga havsbottnar och stränder, hypersalina och bräckta laguner och djupa havsbottnar.
F: Vilka är deras industriella användningsområden?
S: Eftersom de kan använda nästan vad som helst som näringsämne är det av stort intresse att använda dem för industriella ändamål som vattenrening och föroreningskontroll.
