Co to są maty mikrobiologiczne?
Maty drobnoustrojowe to wielowarstwowe arkusze mikroorganizmów - głównie bakterie i archeony (kolejna domena bakterii wielkości bakterii), które dominowały na dużej planecie przez miliardy lat, przed ewolucją organizmów wielokomórkowych, które natychmiast zjadły te drobnoustroje jak najszybciej kiedy przybyli na miejsce. Maty drobnoustrojowe często znajdują się na styku dwóch substancji, szczególnie w środowisku wilgotnym lub zanurzonym, takim jak dno morskie. Te maty mikrobiologiczne są utrzymywane razem przez zewnątrzkomórkowe substancje polimerowe - znane również jako szumowiny - które wzmacniają ich strukturę i przyczepiają je do podłoża.
Kopalne dowody obecności mat mikrobiologicznych pojawiają się już 3500 milionów lat temu i są najwcześniejszym bezpośrednim dowodem życia na Ziemi. Początkowo drobnoustroje w matach były chemoautotroficzne - co oznacza, że otrzymały swoją energię i węgiel poprzez połączenie chemikaliów znajdujących się głównie w otworach hydrotermalnych na dnie oceanu. Następnie, około 2600 milionów lat temu, drobnoustroje ewoluowały w procesie fotosyntezy, mogły rozszerzyć się z „hydrotermalnego getta” na znacznie szerszy zakres środowisk, zwłaszcza na znane górne 100–300 m (328–985 stóp) słupa wody jako strefa pelagiczna i każdy odcinek dna morskiego z dostępnym światłem.
Maty drobnoustrojowe są kontekstem pierwszych ewoluujących organizmów wielokomórkowych. Niektórzy naukowcy twierdzą, że najwcześniejsze organizmy wielokomórkowe, fauna Ediacaran, żyły przymocowane do mat i czerpały energię dzięki symbiozie z glonami rozmieszczonymi w ich ciałach. Przynajmniej to wydaje się prawdopodobne, ponieważ organizmom ediakarańskim brakuje jelita lub jakiegokolwiek oczywistego aparatu do karmienia. W tak zwanym „życiu na matach” organizmy ruchome początkowo ewoluowały jako nory w matach, kopiąc przez nie płytkie poziome nory, z których część zachowała się do dziś.
W okresie kambryjskim, około 542 milionów lat temu, miała miejsce „rewolucja bioerozyjna”, która nastąpiła, gdy zwierzęta ruchome zwiększyły swój rozmiar, złożoność i zestaw zachowań. W rzeczywistości złożone pionowe nory - nieobecne w poprzednim okresie ediakarańskim - są częścią oficjalnej definicji początku kambryjskiego, podobnie jak pojawienie się wszechobecnych organizmów zwanych małymi fauny półksiężycowej. Te złożone nory oznaczały początek końca mat drobnoustrojów, które nie mogły dłużej stać na istnienie tak otwartego źródła pożywienia. Dzisiaj maty drobnoustrojowe można znaleźć tylko w obszarach pozbawionych większości innych form życia, takich jak cienkie skorupy na pustyniach, w bardzo słonej wodzie lub w głębokich obszarach dna oceanu.