Lichtmikroskopische Aufnahme der Mikrofossilien. (B. Cavalazzi) Neu entdeckte Mikrofossilien, die etwa 3,42 Milliarden Jahre alt sind, sind die bisher ältesten Beweise für eine bestimmte Art von Leben im Methankreislauf von Mikroben – und sie könnten uns helfen zu verstehen, wie Leben überhaupt entsteht, sowohl auf der Erde als auch weiter draußen im Universum.
Diese Lebensformen existierten ursprünglich direkt unter dem Meeresboden in Taschen einer reichhaltigen Flüssigkeitssuppe, die aus der Mischung von kühlerem Meerwasser von oben und wärmeren hydrothermalen Flüssigkeiten aus der Tiefe entstand.
Die neuen Erkenntnisse könnten einige der Fragen darüber beantworten, wie und wo das Leben in dieser Zeit begann Paläoarchäischer Stil (vor 3,2–3,6 Milliarden Jahren) oder ob einheimische Mikroorganismen wie dieser schon früher in der Erdgeschichte existierten.
Der Aufschluss, von dem eine Probe entnommen wurde. (Cavalazzi et al., Science Advances, 2021)
„Wir haben außergewöhnlich gut erhaltene Beweise für versteinerte Mikroben gefunden, die offenbar entlang der Wände von Hohlräumen gediehen sind, die durch warmes Wasser aus hydrothermalen Systemen wenige Meter unter dem Meeresboden entstanden sind.“ sagt die Paläontologin Barbara Cavalazzi von der Universität Bologna.
„Unterirdische Lebensräume, die durch vulkanische Aktivität erhitzt wurden, beherbergten wahrscheinlich einige der frühesten mikrobiellen Ökosysteme der Erde, und dies ist das älteste Beispiel, das wir bisher gefunden haben.“
Die Gesteine mit den Fossilien wurden im Barberton Greenstone Belt in Südafrika nahe der Grenze zu Eswatini und Mosambik gesammelt – einem Ort, an dem einige der ältesten und die am besten erhaltenen Sedimentgesteine auf dem gesamten Planeten sind zu finden.
Die Analyse des geborgenen Sediments ergab Mikrofossilien mit einer kohlenstoffreichen Außenhülle um einen Kern, der sowohl chemisch als auch strukturell unterschiedlich war – ein Hinweis auf Mikroorganismen mit Zellmaterial, das von einer Wand oder Membran umhüllt war.
Weitere Untersuchungen ergaben die meisten der wichtigsten chemischen Elemente, die zum Leben benötigt werden, sowie weitere Belege dafür, dass diese Mikrofossilien einst Mikroben waren: Nickelkonzentrationen, die denen in modernen Archaea-Prokaryoten ähneln, Mikroben, die wie ihre entfernten Vorfahren Methan anstelle von Sauerstoff verwenden .
„Obwohl wir wissen, dass Archaea-Prokaryoten versteinert werden können, haben wir nur äußerst begrenzte direkte Beispiele“, sagt Cavalazzi . „Unsere Erkenntnisse könnten die Aufzeichnung von Archaeenfossilien erstmals bis in die Zeit verlängern, als das Leben auf der Erde erstmals entstand.“
Wissenschaftler machen weiterhin Fortschritte bei der Aufklärung, wie das Leben auf der Erde funktioniert hat angefangen und wie das Anorganische zum Organischen wurde – vielleicht mithilfe von einer Milliarde Jahren Blitzeinschläge , oder Explosionen von hydrothermale Quellen – aber wir wissen immer noch nicht genau, was passiert ist und in welcher Reihenfolge.
Das ist vielleicht nicht überraschend, wenn man bedenkt, wie schwierig es ist, Milliarden von Jahren zurückzublicken, aber diese neueste Forschung legt nahe, dass unterirdische hydrothermale Systeme für die Entstehung von Leben genauso wichtig sein könnten, wie einige Wissenschaftler es getan haben zuvor vermutet .
Ein besseres Verständnis der Bedingungen, unter denen Leben existiert, und der Parameter, unter denen es im Inneren funktionieren kann, wird nicht nur bei der Rückverfolgung der Ursprünge des Lebens auf der Erde, sondern auch bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten von Nutzen sein.
„Da finden wir auch ähnliche Umgebungen vor.“ Mars „Die Studie hat auch Auswirkungen auf die Astrobiologie und die Chancen, Leben außerhalb der Erde zu finden“, sagt Cavalazzi .
Die Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte .