Microbiële mat
Een microbiële mat is een meerlaags vel met micro-organismen, voornamelijk bacteriën en archaea. Ze werden voor het eerst beschreven door Paracelsus (~1519),p1 maar hun volledige betekenis werd pas in het laatste kwart van de 20e eeuw gerealiseerd.
Microbiële matten groeien meestal op ondergedompelde of vochtige oppervlakken, maar een paar overleven in de woestijn. Ze koloniseren omgevingen die variëren in temperatuur van -40 °C tot +120 °C. Een paar zijn endosymbionten van dieren.
Hoewel de microbiële matten meestal slechts enkele centimeters dik zijn, creëren ze een breed scala aan interne chemische omgevingen. Ze bestaan uit lagen van micro-organismen die zich kunnen voeden of de chemicaliën op hun niveau kunnen verdragen. In vochtige omstandigheden worden de matten bijeengehouden door slijmerige stoffen (polysacchariden) die door de micro-organismen worden afgescheiden. 118; 1671-7 Sommige micro-organismen vormen verwarde filamentweefsels die de mat taaier maken. De bekendste fysieke vormen zijn platte matten en stubby zuilen die stromatolieten worden genoemd, maar er zijn ook sferische vormen.
Microbiële matten zijn de vroegste vorm van leven op aarde waarvoor goede fossiele bewijzen bestaan, van 3500 miljoen jaar geleden, en waren lange tijd de belangrijkste leden van de ecosystemen van de planeet.
Oorspronkelijk waren ze misschien afhankelijk van hydrothermischeventilatieopeningen voor energie en chemische "voeding". De ontwikkeling van de fotosynthese bevrijdde hen geleidelijk aan uit het 'hydrothermische getto' door het aantonen van een meer breed beschikbare energiebron, het zonlicht, hoewel de fotosynthese matten aanvankelijk nog steeds afhankelijk waren van de verspreiding van chemische stoffen die door de hydrothermische openingen werden uitgestoten. De laatste en belangrijkste fase van deze bevrijding was de ontwikkeling van zuurstofproducerende fotosynthese, aangezien de belangrijkste chemische inputs hiervoor kooldioxide en water zijn.
Als gevolg daarvan zijn de microbiële matten begonnen met de productie van de atmosfeer die we vandaag de dag kennen, waarin vrije zuurstof een vitaal onderdeel is. Rond dezelfde tijd kunnen ze ook de geboorteplaats zijn geweest van het meer complexe eukaryote type cel, waaruit alle meercellige organismen zijn samengesteld. Microbiële matten waren overvloedig aanwezig op de ondiepe zeebodem tot de Cambrium-substraatrevolutie, toen dieren die in ondiepe zeeën leefden hun graafvermogen vergrootten en zo het oppervlak van de matten braken en zuurstofrijk water in de diepere lagen lieten stromen, waardoor de zuurstofintolerante micro-organismen die daar leefden, vergiftigd werden. Hoewel deze revolutie de matten van de zachte vloeren van ondiepe zeeën verjoeg, gedijen ze nog steeds in vele omgevingen waar graven beperkt of onmogelijk is, waaronder rotsachtige zeebodems en kusten, hyperzoute en brakke lagunes, en zijn ze te vinden op de vloeren van de diepe oceanen.
Vanwege het vermogen van microbiële matten om bijna alles als voedingsstof te gebruiken, is er grote belangstelling voor industrieel gebruik van matten, met name voor waterzuivering en voor het opruimen van vervuiling.
De cyanobacterieel-algale mat, zoutmeer aan de kust van de Witte Zee
Stromatolieten worden gevormd door enkele microbiële matten terwijl de microben zich langzaam naar boven bewegen om te voorkomen dat ze worden gesmoord door sediment.
Deze gerimpelde "olifantenhuid" textuur is een sporenfossiel van een niet-stromatoliet microbieel matje. De afbeelding toont de locatie, in de Burgsvik bedden van Zweden, waar de textuur voor het eerst werd geïdentificeerd als bewijs van een microbiële mat.
Vragen en antwoorden
V: Wat is een microbieel tapijt?
A: Een microbiële mat is een meerlagige laag micro-organismen, voornamelijk bacteriën en archaea. Ze komen voor in verschillende omgevingen, van onder water of natte oppervlakken tot woestijnen.
V: Wie beschreef als eerste microbiële matten?
Antwoord: Paracelsus (~1519) was de eerste die microbiële matten beschreef.
V: Hoe ontstaan microbiële matten?
A: Microbiële matten worden gevormd wanneer lagen micro-organismen in hun lagen chemicaliën eten of verdragen en bij elkaar worden gehouden door slijmstoffen (polysacchariden) die door de micro-organismen worden afgescheiden. In sommige gevallen vormen de micro-organismen verwarde netwerken van filamenten die de worm taaier maken.
V: Welke fysieke vormen kunnen microbiële wormen aannemen?
A: Microbiële matten kunnen platte matten zijn, stompe kolommen die stromatolieten worden genoemd en bolvormige vormen.
V: Wanneer verschenen microbiële matten voor het eerst op aarde?
Antwoord: Er zijn goede fossiele bewijzen dat er 3.500 miljoen jaar geleden microbiële matten bestonden.
V: Waar zijn ze tegenwoordig te vinden?
A: Tegenwoordig worden microbiële matten aangetroffen in veel omgevingen waar graven beperkt of onmogelijk is, zoals rotsachtige zeebodems en stranden, hypersalische en brakke lagunes en diepe oceaanbodems.
V: Wat zijn hun industriële toepassingen?
A: Omdat ze bijna alles als voedingsstof kunnen gebruiken, is hun gebruik voor industriële doeleinden zoals waterzuivering en bestrijding van vervuiling van groot belang.
