تجزئة نظائر النيتروجين بواسطة النيتروجيناز البديلة والأنوكسية البحرية الماضية

تشكّل تثبيت النيتروجين البيولوجي المدخل الرئيسي للنيتروجين الثابت إلى نظم الأرض البيئية، وتأثيره النظائري هو معلمة رئيسية في التفسيرات المعتمدة على النظائر لدورة النيتروجين. يُعتقد حاليًا أن التركيب النظائري للنيتروجين حديث التثبيت (δ(15)N) يساوي تقريبًا -1‰، بناءً على قياسات المواد العضوية من الكائنات الحية المثبتة للنيتروجين باستخدام نيتروجيناز الموليبدينوم (Mo). نُظهر أن النيتروجيناز "البديلة" التي تحتوي فقط على الفاناديوم (V) والحديد (Fe) تنتج نيتروجين ثابت بتركيب نظائري δ(15)N أقل بشكل كبير (-6 إلى -7‰). تسهم النيتروجيناز البديلة بشكل مهم في تثبيت N2، مما يوفر تفسيرًا بسيطًا للـ δ(15)N المنخفض بشكل غير عادي (<-2‰) في الرواسب من أحداث الأوكسجين الأحيائي خلال العصر الطباشيري وعصر الأركان. إن الدور المهم للنيتروجيناز البديلة مقارنةً بالنيتروجيناز موليبدينوم يتماشى أيضًا مع أدلة على نقص الموليبدينوم خلال هذه الفترات الجيولوجية، مما يقترح بعداً إضافياً للترابط بين الدورات العالمية للعناصر النزرة والنيتروجين.