Was sind mikrobielle Matten?

Mikrobielle Matten sind mehrschichtige Blätter von Mikroorganismen - meist Bakterien und Archaeen (eine weitere Domäne bakteriengroßer Mikroben), die vor der Entwicklung mehrzelliger Organismen, die diese Mikroben schnell auffraßen, Milliarden von Jahren lang den größten Teil des Planeten beherrschten als sie am Tatort ankamen. Mikrobielle Matten befinden sich häufig an der Grenzfläche zwischen zwei Substanzen, insbesondere in feuchten oder untergetauchten Umgebungen wie dem Meeresboden. Diese mikrobiellen Matten werden durch extrazelluläre polymere Substanzen - auch als Schaum bekannt - zusammengehalten, die ihre Struktur verstärken und sie auf dem Substrat festhalten.

Fossile Belege für mikrobielle Matten stammen aus der Zeit vor 3.500 Millionen Jahren und sind die frühesten direkten Belege für das Leben auf der Erde. Ursprünglich waren die Mikroben in den Matten chemoautotrophen Ursprungs - was bedeutet, dass sie ihre Energie und ihren Kohlenstoff durch die Kombination von Chemikalien erhalten, die sich hauptsächlich an hydrothermalen Quellen auf dem Meeresboden befinden. Dann, vor ungefähr 2.600 Millionen Jahren, entwickelten die Mikroben die Photosynthese und konnten sich aus dem "hydrothermalen Ghetto" in ein viel breiteres Spektrum von Umgebungen ausdehnen, insbesondere in die obersten 100 - 300 m (328 - 985 ft) der bekannten Wassersäule als die pelagische Zone und jede Strecke des Meeresbodens mit verfügbarem Licht.

Mikrobielle Matten sind der Kontext innerhalb der ersten entwickelten mehrzelligen Organismen. Einige Wissenschaftler argumentieren, dass die frühesten mehrzelligen Organismen, die Ediacaran-Fauna, an den Matten hafteten und ihre Energie durch die Symbiose mit Algen gewonnen haben, die über ihren Körper verteilt waren. Zumindest erscheint dies plausibel, da den Ediacaran-Organismen ein Darm oder ein offensichtlicher Fütterungsapparat fehlt. In dem, was "Leben auf den Matten" genannt wird, entwickelten sich mobile Organismen zunächst als Gräber in den Matten und gruben flache horizontale Gräben durch sie, von denen einige bis heute erhalten sind.

Während der kambrischen Zeit, vor etwa 542 Millionen Jahren, kam es zu einer "Bioerosionsrevolution", als mobile Tiere ihre Größe, Komplexität und Verhaltensweisen erweiterten. In der Tat sind komplexe vertikale Gräben - die in der vorhergehenden Ediacaran-Periode nicht vorhanden waren - Teil der offiziellen Definition des Beginns des Kambriums, zusammen mit dem Auftreten allgegenwärtiger Organismen, die als kleine Shelly-Faunen bekannt sind. Diese komplexen Gräben markierten den Beginn des Endes der Mikrobenmatten, die es sich nicht mehr leisten konnten, als solche konzentrierte Nahrungsquelle im Freien zu existieren. Mikrobielle Matten kommen heute nur noch in Gebieten vor, in denen das meiste Leben fehlt, wie in dünnen Krusten in Wüsten, in sehr salzigem Wasser oder in den Tiefen des Meeresbodens.