Das Leben könnte vor 4 Milliarden Jahren auf der Erde entstanden sein, Studie umstrittener Fossilien legt nahe

Fossilien aus dem 3,5 Milliarden Jahre alten Apex Chert in Westaustralien deuten darauf hin, dass schon damals komplexe mikrobielle Gemeinschaften existierten.

Graeme Churchard auf Flickr/CC-BY 2.0

Im Jahr 1992 entdeckten Forscher Beweise für das, was damals möglicherweise das früheste Leben auf der Erde war: 3.5 Milliarden Jahre alte mikroskopische Kringel, die in australischen Felsen eingeschlossen sind. Seitdem haben Wissenschaftler jedoch darüber diskutiert, ob diese Abdrücke wirklich alte Mikroorganismen darstellen, und selbst wenn sie es tun, ob sie wirklich so alt sind. Eine umfassende Analyse dieser Mikrofossilien legt nun nahe, dass diese Formationen tatsächlich uralte Mikroben darstellen, die möglicherweise so komplex sind, dass das Leben auf unserem Planeten etwa 500 Millionen Jahre früher entstanden sein muss.

Die neue Arbeit zeigt, dass diese frühen Mikroorganismen überraschend raffiniert waren, in der Lage waren, Photosynthese zu betreiben und andere chemische Prozesse zu nutzen, um Energie zu gewinnen, sagt Birger Rasmussen, Geobiologe an der Curtin University in Perth, Australien, der nicht an der Arbeit beteiligt war. Die Studie „wird wahrscheinlich eine Flut neuer Forschungen zu diesen Gesteinen auslösen, da andere Forscher nach Daten suchen, die diese neue Behauptung entweder unterstützen oder widerlegen“, fügt Alison Olcott Marshall hinzu, eine Geobiologin an der University of Kansas in Lawrence, die nicht an den Bemühungen beteiligt war.

In der neuen Studie arbeitete William Schopf, ein Paläobiologe an der University of California, Los Angeles — und der Entdecker der australischen Mikrofossilien — mit John Valley, einem Geowissenschaftler an der University of Wisconsin in Madison, zusammen. Valley ist Experte für eine Analysetechnik namens Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS), mit der das Verhältnis verschiedener Kohlenstoffformen in einer Probe bestimmt werden kann — der Schlüssel zur Beurteilung, ob es sich um organische Stoffe handelt.

Schopf verbrachte 4 Monate mit Mikroskopen, um eine dünne Scheibe des Gesteins zu finden, die die Fossilien mit Proben enthielt, die zugänglich genug waren, um mit SIMS untersucht zu werden; Diese Probe enthielt 11 Mikrofossilien, deren Vielfalt an Formen und Größen darauf hindeutete, dass sie fünf Arten von Mikroben repräsentierten. Er stellte auch Gesteinsproben zur Verfügung, die keine mutmaßlichen Fossilien zum Vergleich enthielten.

Neue Beweise belegen, dass diese „Schnörkel“ das frühe Leben darstellen.

J. William Schopf, UCLA

Die Analyse ergab mehrere unterschiedliche Kohlenstoffverhältnisse im Material, Schopf, Tal, und Kollegen berichten heute in den Proceedings der National Academy of Sciences. Zwei Arten von Mikrofossilien hatten das gleiche Kohlenstoffverhältnis wie moderne Bakterien, die Licht verwenden, um Kohlenstoffverbindungen herzustellen, die ihre Aktivitäten antreiben — eine primitive Photosynthese, an der kein Sauerstoff beteiligt war. Zwei andere Arten von Mikrofossilien hatten die gleichen Kohlenstoffverhältnisse wie Mikroben, die als Archaeen bekannt sind und auf Methan als Energiequelle angewiesen sind — und die eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von mehrzelligem Leben spielten. Das Verhältnis einer endgültigen Art von Mikrofossil zeigte an, dass dieser Organismus im Rahmen seines Stoffwechsels Methan produzierte.

Dass es so viele verschiedene Kohlenstoffverhältnisse gibt, stärkt den Fall, dass es sich um echte Fossilien handelt, sagt Schopf. Alle anorganischen Prozesse, die die Kringel hätten erzeugen können, würden voraussichtlich eine einheitliche Signatur des Kohlenstoffverhältnisses hinterlassen, sagt er. Die Tatsache, dass Mikroben zu diesem Zeitpunkt in der Erdgeschichte bereits so vielfältig waren, deutet auch darauf hin, dass das Leben auf unserem Planeten bis vor 4 Milliarden Jahren zurückreichen könnte, sagt er. Andere Forscher haben Lebenszeichen gefunden, die mindestens so weit zurückreichen, aber diese Ergebnisse sind noch kontroverser als die von Schopf.

„Die neuen Ergebnisse verstärken die Idee, dass die Mikrostrukturen biologisch sind“, stimmt Rasmussen zu. Er befürchtet jedoch, dass die Mikrofossilien möglicherweise schlecht erhalten sind. Olcott Marshall, der glaubt, dass die Gesteinsabdrücke überhaupt keine Fossilien sind, sondern das Produkt geologischer Prozesse, ist noch kritischer: „Die Fehler dieser Analysetechnik sind so groß“, dass die Daten nicht klar genug sind, um zu sagen, dass es verschiedene Arten von Mikroben im Gestein gibt, sagt sie.

Aber viele Experten loben die Arbeit. „Es war ein wirklich sorgfältiges, gut durchdachtes Experiment“, sagt Lara Gamble, eine Chemikerin an der University of Washington in Seattle, die nicht an der Studie beteiligt war. „Sie haben sich viel Mühe gegeben, um sicherzustellen, dass alles richtig kalibriert wurde.“

Rasmussen hofft, dass es Folgearbeiten geben wird, die mehr Mikrofossilien analysieren. „Es lohnt sich, dies richtig zu machen, da wir einige der ältesten möglichen Spuren des Lebens betrachten“, sagt er. „Es ist wichtig, unsere Fähigkeiten zu verbessern, alte Biosignaturen auf der Erde zu erkennen, wenn wir unseren Blick auf den Mars und darüber hinaus richten.“

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.