我国科学院广州地球化学研讨所的博士后仇一凡，在赵和平研讨员和香港大学李一良副教授的指导下，研讨之后发现铁细菌可能在17亿年前茂盛。相关研讨近来发表于Geophysical Research Letters。

  铁元素作为一种氧化复原灵敏元素及重要的电子供体，能以多种方式在岩石圈、水圈、大气和生物圈中循环，记录了水圈、大气圈和生物圈的演化进程，成为地质历史时期地球表层环境氧化复原状况、生命演化进程的重要的信息载体。此外，Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)转化进程还能为铁氧化菌等原核生物成长供给能量。

  铁氧化菌（Fe-oxidizing bacteria，FeOB）是一类可通过铁作为电子供体、氧为电子受体进行推陈出新的原核生物。在氧气浓度小于1 mg/L时，嗜中性铁氧化细菌能高效率地氧化水体中的Fe(Ⅱ)，取得成长所需求的能量。因而，铁氧化菌是弱酸及近中性富铁、贫氧水环境中Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)转化的重要机制。据此，有学者觉得铁氧化菌的生物氧化进程是前寒武纪前期条带状铁制作中Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)转化的首要方法。

  条带状铁制作（Banded Iron Formation，BIF）作为地质历史时期首要的富铁堆积岩之一，是研讨前寒武纪表生环境状况及Fe在表生环境中循环的重要目标。但是，因为条带状铁制作记录在18-8亿年内消失，使得关于这一长达10亿年的时间内低氧表生环境中铁氧化菌的存在方式、Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)转化机制的知道存在争议。华北克拉通南缘黛眉山区域约17亿年汝阳群云梦山组地层中发育了一套以赤铁矿为主的“铁制作”，其形状和结构异于18亿年前构成的传统意义上的条带状铁制作。深入研讨云梦山组“铁制作”，对知道18-8亿年地球表生环境的氧化复原状况与前期生命演化进程具有严重意义。

  研讨人员根据堆积学、矿物学、元素地球化学、Fe-Cr同位素地球化学等手法，对黛眉山区域的云梦山组“铁制作”的堆积环境、物质来历以及Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)转化机制进行了讨论，并与香港仔郊野公园的下水水坝下收集的生物席样品进行了比照。堆积学研讨标明，云梦山组“铁制作”构成于间歇性露出的潮下带上部-潮间带浅水环境。

  微量元素和Fe-Cr同位素等特征证明：云梦山组“铁制作”的铁来历与FeOB菌席相似，即来自陆地岩石风化发生的可溶性Fe(Ⅱ)；云梦山组 “铁制作”构成时呈现了一次显着的增氧事情，该时期表层水体中的氧气浓度刚好处于以Gallionella为代表的微需氧铁氧化菌的最适氧气浓度规模（~3至25 M）；微需氧铁氧化菌在上述条件下能够与氧气竞赛，快速氧化水体中溶解的Fe(Ⅱ)，成为云梦山组“铁制作”中Fe(Ⅱ)氧化的首要机制。

  综上，研讨人员提出，因为18-16亿年地球海洋化学状况改动，海洋深部富铁水体中的Fe(Ⅱ)难以向表层运送，形成条带状铁制作消失。一起，因为该时期地表氧化风化作用增强，很多Fe(Ⅱ)从地表岩石中开释，导致陆地环境极度富铁。富铁的表生水体和适合的水体氧气浓度，一起促进了FeOB代谢、增殖。因而，FeOB在全球陆地水环境中广泛散布，成为Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)转化的首要机制，该时期也成为地球生物铁代谢的严重转机。

  该研讨关于了解18-8亿年大气、海洋和生物圈的状况及其相互作用具有极端严重意义，为全面知道前寒武纪铁的生物地球化学循环进程供给了新的思路。（来历：我国科学报朱汉斌）