Железобактерии

Антропоцентричный подход

Версию о внеземном происхождении микроорганизмов, найденных в метеорите Оргей, отстаивает также американский астробиолог Ричард Гувер. Эксперт на протяжении многих лет работал в NASA, возглавляя отдел астробиологии в Центре космических полётов имени Джорджа Маршалла. Сейчас учёный работает в аэрокосмическом музее U.S. Space & Rocket Center в Алабаме.

В своей статье, опубликованной в 2011 году, Гувер отмечал, что хотя многие виды цианобактерий, следы которых были найдены в метеорите, проявляют устойчивость к высыханию, они всё же не способны размножаться в таком состоянии. При этом метеорит Оргей после своего падения на Землю не мог находиться в водной среде. Химический состав образца таков, что вода попросту разрушила бы его структуру.

«После прибытия метеоритов на Землю эти камни не могли быть погружены в жидкую воду, необходимую для роста современных цианобактерий, иначе они были бы уничтожены. Чётко видно, что многие нити, показанные на изображениях, встроены в матрицу метеоритного камня. Следовательно, цианобактериальные нити, обнаруженные в этих метеоритах, не могли развиться уже после прибытия метеоритов на Землю», — резюмирует в своей статье Гувер.

В то же время ряд экспертов с такой трактовкой не согласны. Как отметил Александр Марков, после того как в метеорите Оргей были найдены окаменелости, напоминающие биологические остатки, вопрос их происхождения обсуждался в серьёзных научных журналах. Однако учёные быстро пришли к выводу, что эти объекты проникли в метеорит уже после их падения на Землю.

«Научная дискуссия на этом закончилась, хотя некоторые специалисты в США и России увлеклись темой и верят в иноземный характер этих структур», — считает Марков.

Похожей точки зрения придерживается и заведующий лабораторией метеоритики Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского РАН Дмитрий Бадюков. В беседе с RT учёный разъяснил, что морфология обнаруженных в метеорите Оргей останков не является доказательством существования внеземной жизни.

«Да, в этом метеорите мы можем наблюдать бактерии, спорангии, но не доказано, что они имеют внеземное происхождение. И пока в таких находках не будет найдена ДНК, заявления о внеземной жизни останутся гипотезами. Хотя мы не можем исключать, что когда-то такие доказательства всё же будут найдены, ведь предпосылки для возникновения жизни были заложены ещё 13,5 млрд лет назад, в самом факте существования нашей Вселенной», — добавил Бадюков.

Также по теме

«Нужны новые принципы преодоления пространства»: член Российской академии космонавтики — о полётах в другие галактики

Современные космические аппараты не позволяют быстро перемещаться даже по Солнечной системе, и для полёта в другие галактики…

В свою очередь, академик Розанов объясняет скептический настрой ряда учёных к концепции панспермии сложившейся в научной среде традицией. Он пояснил, что критики просто транслируют отголоски старых распрей в научной среде, которые изначально преимущественно разворачивались в США, а потом перекинулись на Россию.

«Из-за этого на протяжении долгого времени изучение метеоритов на предмет наличия в них окаменевших остатков жизни считалось чуть ли не неприличным занятием. В научной среде главенствовал антропоцентричный подход. Но раньше человек считал, что Солнце вращается вокруг Земли», — отметил академик.

Кто такие железобактерии?

С.Н. Виноградский впервые выделил и описал микробов, живущих в водной среде и почве и использующих для осуществления питания энергию света. Для этого они используют способ окисления неорганических соединений железа.

И хоть это не доказано экспериментальным путем, но некоторые виды железобактерий являются хемотрофами и фотосинтезирующими, окисляют двухвалентное железо до трехвалентного. Все же ученые склоняются к тому, что большинство железобактерий относятся к гетеротрофам, использующим для питания углерод, освобожденный после окисления соединений закиси железа. Железо откладывается на поверхности самих клеток в виде окиси гидрата.

Эти микроорганизмы, обитая в природе, являются жителями почвы, пресных, соленых или кислых источников, болот.

Железобактерии условно можно разделить на две группы:

1. Не использующие энергию, выделенную при окислении железа, для жизни. Это нитчатые железобактерии и свободноживущие одноклеточные микоплазмы.

2. Получающие энергию в результате окисления железа ацидофильные железобактерии.

Нитчатые микроорганизмы (Sphaerotilus, Leptothrix)

Данные виды обитают в природе в средах с наличием солей железа, имеют палочковидную форму и жгутики, позволяющие двигаться. Осуществляя питание способом хемосинтеза (окисляя неорганические соединения в органические), железобактерии и их «товарищи» серобактерии сосуществуют вместе. Способны образовывать нити без разветвлений длиной до 1 см.

Особенностью нитчатых железобактерий является наличие слизистой оболочки, называемой влагалищем. В ней собирается окись железа или марганца. Они могут свободно покидать цилиндрическую оболочку, после чего создают новую. Оболочки – это скопления ржавых пятен, вторично загрязняющие поверхность воды, почву. Отмершие бактерии образуют большие залежи руд на дне болот.

Могут прикрепляться к субстрату и таким способом путешествовать, плавая по водоему. Особенно большое количество железобактерий наблюдается в водах, куда производятся выбросы химических производств, содержащие закиси солей железа. Очень часто поселяются в трубах водопровода, являясь виновниками их закупорки.

Окисляющие железо микоплазмы (Gallionella)

Этот вид железобактерий состоит из бобовидных клеток, которые на своей вогнутой стороне откладывают гидроокись железа. Не имеют клеточной стенки, зато у них есть фибриллы (длинные белковые выросты, напоминающие жгутики). Микоплазмы ведут колониальный образ жизни, по способу питания они сапротрофы, то есть разрушают отмершие останки других организмов.

Ацидофильные железобактерии (Thiobacillus ferrooxidan, Leptospirillum ferooxidans)

Thiobacillus ferrooxidan относится к тионобактериям, может также окислять восстановленные соединения серы, является одновременно и серобактерией, в отличие от железобактерии Leptospirillum ferooxidans.

Бактерии широко распространены в природе: в почве, в месторождениях сульфида, в источниках и кислых озерах с высоким содержанием закиси железа. Обитают в местах залежей угля и золотых руд. Для людей совершенно безвредны, устойчивы к низким температурам.

Способны окислять оксиды металлов, используя углекислый газ в качестве источника углерода. В средах с содержанием кислорода процесс выщелачивания металлов ускоряется. Поэтому для искусственного обогащения руд применяют способ орошения отвалов руды специальными серными растворами, содержащими двухвалентное железо, а также дополнительную подачу воздуха.

Подобным способом в мире обогащают около 5% общей добытой меди и получают уран.

Примечания и ссылки

Заметки

1. Термин » пластовое железо» — это дословный перевод с английского языка, в то время как месторождение полосчатого железа обычно используется только в том случае, если пласт добывается как железная руда .

Рекомендации

1. Розинг М.Т., Роуз Н.М., Бриджуотер Д., Томсен Х.С., «  Самая ранняя часть стратиграфических данных Земли: переоценка супракрустальной толщи Исуа (Гренландия)> 3,7 млрд лет.  », Геология , т.  24, п о  1,Январь 1996 г., стр.  43–6 ( DOI   )
2. Капплер А., Паскеро С., Конхаузер К.О., Ньюман Д.К. «  Осаждение полосчатых железных образований аноксигенными фототрофными Fe (II) -окисляющими бактериями.  », Геология , т.  33, п о  11,ноябрь 2005 г., стр.  865–8 ( DOI   , Bibcode   , )

Как эволюционируют микробы

Бактерии эволюционируют быстрее других существ?

Просто они быстро делятся, и их очень много. Они словно самим господом богом созданы для эффективного естественного отбора. Кишечная палочка делится за 15 минут. Если вы посадили одну бактерию кишечной палочки в чашку, то через 8 часов обнаружите колонию ее потомков размером с булавочную головку — в ней будет 10 миллионов бактерий, это опять-таки — столько, сколько человек живет в Москве.

Чтобы попытаться выработать у москвичей устойчивость к радиации, придется взорвать над столицей атомную бомбу и ждать потомства от выживших. С бактериями всё гораздо проще — вырастили колонию за 8 часов, облучили ее, и вот уже можно изучать потомство наиболее жизнестойких особей. С ними удобно работать! Быстрее ли они эволюционируют? Нет, просто быстрее размножаются.

Горизонтальный перенос генов— передача генетического материала другому организму, не являющемуся потомком. 

Митохондрия — органелла (орган клетки) размером с бактерию, запасающая и высвобождающая по мере надобности энергию. У нее есть свой геном. Считается, что митохондрии — это бывшие бактерии, которые внедрились в клетки более продвинутых организмов.

Ретровирусы — вирусы, генетическая информация которых содержится в на молекуле РНК. После проникновения ретровируса в клетку его РНК переписывается в ДНК, которая транспортируется в ядро и встраивается в ДНК клетки. Самый известный представитель — ВИЧ.

У них, кажется, есть специальный механизм, позволяющий обмениваться генами разным видам бактерий?

Есть, действительно. Генетика дарвинизма предполагала только вертикальную передачу признаков — по наследству. Всё древо жизни казалось такой ветвящейся структурой, растущей из одного корня и постепенно усложняющейся. Наверху, конечно же, всегда был человек. Предполагалось, что у каждого вида своя эволюционная траектория, идущая от общего корня, и эти траектории не пересекаются.

Но у бактерий широко распространен горизонтальный перенос генов, когда один вид обменивается генами с другим. Вот представьте себе: пошли вы в зоопарк, увидели слона — вам понравился его хобот, вы обменялись со слоном соответствующими генами и ушли уже с хоботом. Бактерии так делают часто — для одноклеточных это просто. И получается, что ветви на эволюционном древе не изолированы, а образуют сеть.

Обмен генами случаен или бактериям действительно может понравиться чужой «хобот»?

Случаен, никто ничего не выбирает. Допустим, сидят себе бактерии, и тут вдруг становится очень плохо — среда изменилась. Большинство бактерий умирает, и вся их ДНК вытекает наружу. А некоторые выживают и встраивают в себя части этой ДНК. Большинству это ничего не дает, а кто-то получает новые возможности — он растет, и ему становится совсем хорошо, потому что все вокруг погибли: еды куча, никто не мешает.

У людей довольно большая часть ДНК вирусного происхождения. Значит, тут тоже речь идет о горизонтальном переносе. Возможен ли перенос генов от бактерий к людям?

Нет, у нас с бактериями разные вирусы. У нас нет бактериальных генов, кроме тех, что мы когда-то получили от бактерий, ставших митохондриями в клетках нашего организма. Помните, как возникли клетки, от которых произошли мы и все, кого мы видим в зоопарке? Наш одноклеточный предок захватил некую древнюю бактерию и заставил ее кашу варить — энергию вырабатывать. Но чтобы эта бактерия не прибила нашего предка, большинство генов из нее было перенесено в ядро.

А гены вирусов, про которые вы говорите, действительно составляют у нас солидную часть генома. Это остатки ретровирусов, которые встроились в разные места нашей ДНК. Они встроились так, чтобы мешать работе наших генов, но испортились потихонечку. Некоторые из них, правда, еще могут прыгать по ДНК, и когда они прыгают, то могут возникать неприятные вещи типа рака. Кстати, интересно, что мы довольно сильно отличаемся от обезьян по «вирусному геному», а те 30 тысяч генов, которые кодируют белки, отличаются от обезьяньих гораздо меньше.

О чем микробы говорят друг с другом

Почему разные страшные эпидемии обычно приходят из Африки? 

Думаю, это не совсем правильное утверждение, — уверен, например, что туберкулез не оттуда. В Африке просто разнообразные условия и биоразнообразие очень большое. Это такая гигантская лаборатория, в которой можно обкатывать всякие новые варианты. И одна из причин, почему Африку так тяжело было завоевать или покорить. Европейская цивилизация развивалась в схожих климатических условиях. А когда вы движетесь с севера на юг, возникают новые климатические зоны с новыми микробами. То же самое в вытянутой с севера на юг Америке: майя, инки, ацтеки почти не общались друг с другом, потому что не могли пройти этот барьер — в новых природных условиях их убивали непривычные для их организма микробы.

Сами бактерии как-то общаются между собой?

Безусловно, с помощью химических сигналов. Антибиотики ведь не люди изобрели — это вещества, с помощью которых микробы общаются друг с другом. Ученые всегда изучали бактерий в чистой культуре определенного вида, но в природе такого не бывает: у любого места обитания свой микробиом, сообщество разных микробов, где все зависят друг от друга. У них сложные отношения, всё как у людей, хотя конечная цель каждого вида — победить, всё захватить. Но другие бактерии не дают — возникает какой-то баланс.

Самая важная информация для бактерий — это есть ли еда, сколько вокруг других представителей твоего вида и других видов. Определяют они это с помощью механизма, который по-английски называется quorum sensing, — некоторые переводят это как «чувство локтя». В небольшом объеме среды каждая бактерия выпускает наружу какое-то вещество, которое ее собратья могут почувствовать. Если бактерий много, то и вещества будет много — они поймут, что здесь тесно и, вместо того чтобы размножаться как бешеные, образуют споры или биопленку. Так, например, происходит в легких больного муковисцидозом — микробы говорят другу: «Нам здесь стало очень тесно» и образуют пленки, а больной при этом умирает. Для таких сообщений им и нужны антибиотики.

То есть антибиотик — это сигнал типа «убей себя», а не какой-то яд, который, допустим, мембраны разрушает?

Да, антибиотик — это информация, сигнальная молекула, которая изменяет экспрессию генов. В природе антибиотики, как правило, не достигают такой концентрации, при которой убивают. А поскольку антибиотики были изобретены бактериями для общения между собой, то и гены устойчивости к антибиотикам возникли давным-давно, задолго до всяких врачей. Именно поэтому победить устойчивость к антибиотикам всё равно никогда не удастся. Гены устойчивости появились не потому, что злые бактерии вдруг решили наступить на горло нашей песне. Если вы возьмете образцы бактериальной ДНК из скважины, пробуренной в вечной мерзлоте, то, конечно, найдете гены устойчивости ко всем антибиотикам. Ведь бактерия, которая их производит, по определению к ним устойчива, то есть сама является источником антигенов.

Экономическая геология

Железный рудник Халл-Ржавчина-Махонинг в железном хребте

Полосчатые железные пласты обеспечивают большую часть добываемой в настоящее время железной руды . Более 60% мировых запасов железа находится в форме полосчатого железа, большая часть которого находится в Австралии, Бразилии, Канаде, Индии, России, Южной Африке, Украине и США.

Различные горнодобывающие районы придумали свои названия для BIF. Термин «ленточная образование железа» была введена в железных районах озеро Верхнее , где рудные отложения Mesabi, Маркетты , Кайюо, Gogebic и меномините диапазоны желез были также по- разному известным как «яшма», «jaspilite», «железа -носящая формация », или таконит . Пластинчатые железные образования были описаны как «итабарит» в Бразилии, как «железный камень» в Южной Африке и как «BHQ» (полосчатый гематитовый кварцит) в Индии.

Пластинчатое железо было впервые обнаружено в северном Мичигане в 1844 году, и разработка этих месторождений подтолкнула к самым ранним исследованиям BIF, например, Чарльзу Р. Ван Хайзу и Чарльзу Кеннету Лейту . Операции по добыче железа на хребтах Месаби и Куюна превратились в огромные открытые карьеры , где паровые экскаваторы и другие промышленные машины могли извлекать огромное количество руды. Первоначально на рудниках разрабатывались большие пласты гематита и гетита, выветриваемые из полосчатых железных пластов, и к 1980 году было извлечено около 2,5 миллиардов тонн этой «естественной руды». К 1956 году крупномасштабная промышленная добыча из самого БИФ началась на Петерском Шахта Митчелл возле Бэббита, Миннесота . В 2016 году производство в Миннесоте составило 40 миллионов тонн рудного концентрата в год, что составляет около 75% от общего объема добычи в США. Богатое магнетитом пластовое железо, известное как таконит, измельчают до порошка, а магнетит отделяют с помощью мощных магнитов и гранулируют для транспортировки и плавки.

Шахта Тома Прайса, хребет Хэмерсли , Австралия

Железная руда стала глобальным товаром после Второй мировой войны , а с окончанием эмбарго на экспорт железной руды из Австралии в 1960 году хребет Хамерсли стал крупным горнодобывающим районом. Полосчатые железные образования здесь самые толстые и обширные в мире, первоначально занимая площадь в 150 000 квадратных километров (58 000 квадратных миль) и содержащих около 300 триллионов метрических тонн железа. Диапазон содержит 80 процентов всех выявленных запасов железной руды в Австралии. Ежегодно с полигона удаляется более 100 миллионов метрических тонн железной руды.

Полосчатые железные образования итабарита в Бразилии покрывают не менее 80 000 квадратных километров (31 000 квадратных миль) и имеют толщину до 600 метров (2000 футов). Они образуют Quadrilatero Ferrifero или Железный четырехугольник , который напоминает рудники Iron Range в Соединенных Штатах тем, что предпочтительной рудой является гематит, выветренный из BIF. Производство железного четырехугольника помогает сделать Бразилию вторым по величине производителем железной руды после Австралии, с ежемесячным экспортом в среднем 139 299 метрических тонн с декабря 2007 года по май 2018 года.

Кыдашанский открытый чугунный рудник, один из трех крупных карьеров, окружающих город Аньшань.

Добыча руды из полосчатых железных пластов в Аньшане на севере Китая началась в 1918 году. Когда Япония оккупировала Северо-Восточный Китай в 1931 году, эти заводы были превращены в японскую монополию, и город стал важным стратегическим промышленным центром во время Второй мировой войны. Общее производство обработанного железа в Маньчжурии достигло 1 000 000 метрических тонн в 1931–1932 годах. К 1942 году общая производственная мощность Anshan’s Shōwa Steel Works достигла 3 600 000 метрических тонн в год, что сделало его одним из крупнейших металлургических предприятий в мире. Производство было серьезно нарушено во время советской оккупации Маньчжурии в 1945 году и последующей гражданской войны в Китае . Однако с 1948 по 2001 годы металлургический завод произвел 290 миллионов тонн стали, 284 миллиона тонн чугуна и 192 миллиона тонн проката . Годовая производственная мощность по состоянию на 2006 год составляет 10 млн тонн чугуна, 10 млн тонн стали и 9,5 млн тонн стального проката. Четверть общих запасов железной руды Китая, около 10 миллиардов тонн, находится в Аньшане.

Главные жители Земли

Да ведь это мы — многоклеточные, такие разнообразные и непохожие друг на друга! А микробы хоть и существуют на миллиарды лет дольше, не слишком отличаются друг от друга, по крайней мере для неспециалиста.

 Всё ровно наоборот: это мы очень скучные и одинаковы, а они очень даже разные! Критерий разнообразия — не ручки-ножки или цвет глаз, а разнообразие генетическое. Ведь всё живое — это просто генетический текст, послание, закодированное в виде последовательностей нуклеотидов ДНК. Оценить разнообразие жизни можно просто сравнив эти тексты. Точно так же можно оценить, например, разнообразие группы восточнославянских языков, сравнив русский, украинский и белорусский и подсчитав, сколько различий они накопили.

Бактерии — микроорганизмы, клетки которых не содержат ядра (прокариоты). Еще прокариотами являются археи, но их куда меньше. На сегодня описано около 10 тысяч видов бактерий, но предполагается, что их свыше миллиона. Впрочем, понятие «вид» у бактерий довольно условное.

Биоинформатика — очень модная наука. Она изучает, как передается и обрабатывается информация в живых клетках и между ними. В узком смысле — математические методы анализа геномов, позволяющие сравнивать их.

Геном — записанная с помощью ДНК наследственная информация, копия которой содержится в каждой клетке организма. Работу генома как организованного целого изучает геномика.

Представьте себе универсальное древо жизни — огромное дерево, на котором каждая веточка — это некий генетический текст, соответствующий какому-либо организму. Это дерево очень большое, и происходим мы из одного корня: вся жизнь возникла на планете единожды. Точнее, вся современная жизнь. Так вот, на этом очень разлапистом, ветвистом дереве все человечки, животные, растения и рептилии — это лишь одна небольшая веточка, а все остальные очень разные ветви — как раз микробы. Они для нас однообразны, потому что мы их не видим. Но с молекулярной точки зрения они составляют 90–95% разнообразия жизни на планете.

Как это генетическое разнообразие проявляется в жизни микробов?

Я недавно готовил конференцию под названием «Экстремофилы», и мы общались с шефом департамента науки в Минобре. Так он сначала думал, что экстремофилы — это люди, которые катаются на горных лыжах вне подготовленных трасс. Экстремофилы — это и правда любители экстремальных условий, но только микробы. Условия жизни на планете очень разнообразны: от вечной мерзлоты до горячих источников, в которых может быть 110–120 градусов, а те из них, что на дне океана, находятся еще и под гигантским давлением. Есть места с безумной концентрацией соли, как Мёртвое море. Или с огромным количеством кислоты. И везде кипит жизнь, но единственные, кто там живет, — те самые микробы-экстремофилы. Происходит это потому, что они обладают удивительной генетической изменчивостью и адаптивностью. И в земле они есть, и в стратосфере. Вся планета, в духе учения Вернадского, живая.

Вот тут, вокруг нас, воздух весь ими заполнен?

Что значит «заполнен»? Вон микроб пролетел, видите? Да, их много: в кубическом метре воздуха микробов примерно столько, сколько людей в Москве. А в кубическом сантиметре снега в Антарктиде от 10 до100 бактериальных клеток. Они могут не жить активно, а просто сидеть, словно пассажиры, и ждать, когда какой-нибудь айсберг отвалится и увезет их в Африку.

В поисках ответов

Метеорит Оргей — не первый объект космического происхождения, в котором были найдены следы окаменевших микроорганизмов. Наибольший резонанс эта тема вызвала в 1990-х годах — в центре внимания тогда оказался метеорит ALH 84001 (Allan Hills 84001), найденный ранее в Антарктиде. Согласно исследованиям специалистов, он имеет марсианское происхождение и состоит из одной из старейших известных марсианских пород — возраст формирования около 4 млрд лет. 

В 1996 году группа американских учёных, большая часть из которых работала в NASA, опубликовала в научном журнале Science статью о наличии в метеорите следов внеземной жизни. Ещё во время нахождения куска породы на Марсе в его трещинах отложились карбонатные минералы, процесс происходил при участии воды. Именно в крошечных шариках карбонатов исследователи обнаружили ряд особенностей, которые натолкнули их на гипотезу о биологическом прошлом образцов.

«Исследователи из Стэнфорда нашли легко обнаруживаемые количества органических молекул под названием полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые были сконцентрированы вблизи карбонатов. Исследователи из Космического центра имени Линдона Джонсона обнаружили минеральные соединения, которые обычно ассоциируются с микроскопическими организмами и возможно имеющимися микроскопическими ископаемыми структурами», — говорилось в материалах, опубликованных научным коллективом в 1996 году.

• Марс
• Gettyimages.ru

Информация о возможном обнаружении следов внеземной жизни вызвала колоссальный резонанс. Президент США (тогда этот пост занимал Билл Клинтон) посвятил своё выступление этой новости. Он заявил, что, если версия о внеземной жизни подтвердится, это станет «одним из самых потрясающих открытий о нашей вселенной, когда-либо сделанных наукой».

Впрочем, открытие вскоре подверглось критике со стороны учёных. Спустя два года после публикации статьи один из её авторов, планетолог из NASA Дэвид Маккей, признал, что окончательный ответ на вопрос о том, являются ли найденные в метеорите структуры следами внеземной жизни, ещё только предстоит отыскать.

«Один из уроков, который мы извлекли из разногласий относительно марсианского метеорита, заключается в том, что у нас пока попросту нет ответов. Нам придётся серьёзно потрудиться, чтобы их найти», — отмечал он в интервью NBС.

В начале 2022 года точку в этом вопросе попыталась поставить группа планетологов из Института Карнеги, исследовавших ALH 84001. Учёные пришли к выводу, что содержащаяся в нём органика возникла за счёт абиотических механизмов. Эти выводы были изложены в статье, опубликованной в журнале Science. При этом учёные согласились с версией о том, что метеорит в своё время подвергался воздействию воды. Как утверждают авторы статьи, на Марсе долгое время шли реакции абиотического органического синтеза, которые не связаны с деятельностью каких-либо микроорганизмов. Этим же феноменом можно объяснить и наличие на Марсе метана, уверены исследователи.

Источник

Первобытный океан был довольно восстановительной средой, где железо находилось в растворе в виде ионов двухвалентного железа. Биосфера постепенно сделала это средой окислительной. Появление полосчатых отложений железа соответствует окислению двухвалентного железа в трехвалентное .

Двухвалентное железо (Fe 2+ ), а также любое присутствующее самородное железо (Fe ) было частично окислено до трехвалентного железа (Fe 3+ ), и с добавлением кислорода осаждалось металлическими или окрашенными слоями. из магнетита (FeO-Fe ₂ O ₃ ) и гематит (Fe ₂ O ₃ ). Эти осадки, которые здесь отражают всплески окислительных условий, чередуются с отложениями глинистых сланцев и кремнистых карбонатов , которые сами по себе имеют красноватый цвет и осаждаются в более восстановительной среде. Природа чередования, отраженного этими отложениями, не ясна, это может быть сезонный цикл, биохимическая нестабильность или какое-то другое циклическое явление.

Большинство месторождений были сформированы между -2,5  Ga и -1.8  Ga . Их образование обычно интерпретируется как следствие массового выделения свободного кислорода (O ₂) путем фотосинтеза цианобактерий и, как следствие, увеличения его концентрации в океане. Впоследствии, когда в палеопротерозое большая часть восстановленных форм железа была окислена, осаждение полосчатых отложений железа стало недостаточным и содержание O ₂затем увеличилось сначала в океанах, а затем в атмосфере, чтобы быть очень токсичным для анаэробных организмов. Это называется Великой окислительной или кислородной катастрофой .

Однако такие породы обнаруживаются очень рано в геологической летописи, еще в –3,7  млрд лет . Эти отложения связаны с окислением после фотосинтеза , но, скорее всего, аноксигенный фотосинтез появился намного раньше.

Загрязнение труб

Железобактерии, прикрепляясь к стенкам труб, образуют на них пленку, которая загрязняет воду, поступающую в дома. Также они могут закупоривать душевые разбрызгиватели, сетчатые смесители кранов, фильтры водонагревателей, системы туалетных бачков.

Железобактерии – типичные жители почвы, поэтому содержание их в скважинах питьевой воды неизбежно. Но высокая концентрация железа достигается после контакта ионов железа с кислородом, поэтому верхняя часть скважины должна быть герметичной. Наличие воздухонепроницаемой мембраны в резервуаре также не дает воздуху соприкасаться с водой.

Для обработки воды используют специальное устройство – фосфатный дозатор, который очищает ее аналогично хлорированию. Фосфат не дает окислиться ионам железа.

Железобактерии являются одновременно как помощниками человека, образуя залежи полезных марганцевых и железных руд на дне водоемов и болот, используемых в металлургической промышленности, так и вредителями, виновниками плохого качества воды, загрязняющими почву, водопроводную систему и канализацию.