A case study for late Archean and Proterozoic biogeochemical iron‐ and sulphur cycling in a modern habitat—the Arvadi Spring
Notice bibliographique
Résumé
Abstract As a consequence of Earth's surface oxygenation, ocean geochemistry changed from ferruginous (iron(II)‐rich) into more complex ferro‐euxinic (iron(II)‐sulphide‐rich) conditions during the Paleoproterozoic. This transition must have had profound implications for the Proterozoic microbial community that existed within the ocean water and bottom sediment; in particular, iron‐oxidizing bacteria likely had to compete with emerging sulphur‐metabolizers. However, the nature of their coexistence and interaction remains speculative. Here, we present geochemical and microbiological data from the Arvadi Spring in the eastern Swiss Alps, a modern model habitat for ferro‐euxinic transition zones in late Archean and Proterozoic oceans during high‐oxygen intervals, which enables us to reconstruct the microbial community structure in respective settings for this geological era. The spring water is oxygen‐saturated but still contains relatively elevated concentrations of dissolved iron(II) (17.2 ± 2.8 μM) and sulphide (2.5 ± 0.2 μM) with simultaneously high concentrations of sulphate (8.3 ± 0.04 mM). Solids consisting of quartz, calcite, dolomite and iron(III) oxyhydroxide minerals as well as sulphur‐containing particles, presumably elemental S0, cover the spring sediment. Cultivation‐based most probable number counts revealed microaerophilic iron(II)‐oxidizers and sulphide‐oxidizers to represent the largest fraction of iron‐ and sulphur‐metabolizers in the spring, coexisting with less abundant iron(III)‐reducers, sulphate‐reducers and phototrophic and nitrate‐reducing iron(II)‐oxidizers. 16S rRNA gene 454 pyrosequencing showed sulphide‐oxidizing Thiothrix species to be the dominating genus, supporting the results from our cultivation‐based assessment. Collectively, our results suggest that anaerobic and microaerophilic iron‐ and sulphur‐metabolizers could have coexisted in oxygenated ferro‐sulphidic transition zones of late Archean and Proterozoic oceans, where they would have sustained continuous cycling of iron and sulphur compounds.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».