Nur eine Milliarde Jahre nach der Gestalt der Erde blühte das mikrobielle Leben bereits, sagen Wissenschaftler.
Die Analyse organischer Spuren in alten australischen Gesteinen - unter den ältesten der Erde - ergab eine "perfekte Momentaufnahme" des mikrobiellen Lebens vor 3,5 Milliarden Jahren, sagten die Forscher in einer Erklärung.
Obwohl einzelne Mikroben zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, können Millionen von Mikroorganismen zusammen versteinern, um größere Merkmale zu bilden, die in Gestein eingebettet sind und als Stromatolithen bekannt sind. Viele dieser Strukturen sind in der Dresser Formation in Westaustralien erhalten. Obwohl einige Geologen nicht davon überzeugt sind, dass Stromatolithen ein altes Leben darstellen, liefert eine neue Studie "außergewöhnliche Beweise" für die organische Herkunft von Stromatolithen, berichteten Forscher kürzlich.
Seit ihrer Entdeckung in den 1980er Jahren haben die Stromatolithen der Dresser-Formation ein verrücktes Rätsel aufgeworfen, das Wissenschaftler zu lösen suchten: Haben lebende Organismen die Strukturen geschaffen? Oder war eine nicht-biologische Hand am Werk?
Da die Stromatolithen seit Milliarden von Jahren exponiert sind, hat die Verwitterung einen hohen Tribut gefordert und chemische Informationen gelöscht, die Stromatolithen mit einst lebenden Organismen verbinden könnten, sagte der leitende Studienautor Raphael Baumgartner, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter der School of Biological, Earth and Environmental Naturwissenschaften an der Universität von New South Wales (UNSW) in Australien.
Darüber hinaus können bestimmte geologische Prozesse Mineralstrukturen formen, die denen von alten Organismen sehr ähnlich sind, und selbst Experten könnten es schwer haben, sie auseinander zu halten, sagte Baumgartner in einer E-Mail gegenüber Live Science.
Also gruben die Wissenschaftler tief. Sie bohrten Dutzende von Metern unter der felsigen Oberfläche, um Stromatolithproben zu extrahieren, die laut der Studie nicht von Witterungseinflüssen betroffen waren. In diesen Proben fanden sie Filamente aus organischem Material, die mit Mikrobenmatten assoziiert waren. Die Forscher entdeckten auch Pyritadern - ein Mineral, das auch als Narrengold bekannt ist -, das winzige Partikel organischer Materie enthielt. Dies geschieht normalerweise nur, wenn sich Organismen zersetzen und die organische Substanz durch Pyrit ersetzt wird, sagte Baumgartner.
"Dies alles wird durch chemische Analysen untermauert, einschließlich der Analyse von organischen Kohlenstoffisotopen, die eindeutig auf Biomasse hinweisen", sagte er.
"Hochwertige, rauchende Waffenbeweise"
Was in der Ursuppe der Erde zusammen hat das frühe mikrobielle Leben gekocht? Graphitspuren in einem Zirkon aus der Zeit vor 4,1 Milliarden Jahren deuten darauf hin, dass mindestens ein wichtiger Bestandteil des Lebens - Kohlenstoff - bereits wenige Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde vorhanden war. Ein weiterer Bestandteil war wahrscheinlich Cyanid, das möglicherweise mit primitiven Meteoriten auf eine junge Erde gereist ist und chemische Reaktionen ausgelöst hat, die schließlich lebende Zellen hervorgebracht haben, berichtete Live Science zuvor.
Während Mikroben vor Milliarden von Jahren aufgetaucht sind, dauerte die Entwicklung der Tiere etwas länger. Der älteste Beweis für Tierleben - konservierte Chemikalien aus längst verschwundenen weichen Körpern - stammt aus der Zeit zwischen 635 und 680 Millionen Jahren und gehört vermutlich einem alten Verwandten moderner Schwämme.
So alt die australischen Stromatolithen auch sein mögen, andere erhaltene Beweise könnten ein Leben darstellen, das noch älter ist, sagte Baumgartner. 2017 identifizierte ein anderes Forscherteam versteinerte mikrobielle Beweise in Kanada, die zwischen 3,77 und 4,29 Milliarden Jahre alt sein könnten. Der Co-Autor der Studie und UNSW-Professor Martin Van Kranendonk untersucht auch Stromatolithen in Grönland, die 3,7 Milliarden Jahre alt sein könnten - aber ob sie von lebenden Organismen produziert wurden oder nicht, ist laut Baumgartner in der Literatur höchst umstritten.
"Das Problem ist, dass diese grönländischen Gesteine bei hohen Temperaturen eine starke Umwandlung und Verformung erfahren haben", erklärte er. Über Milliarden von Jahren wurde wahrscheinlich jede Spur von organischem Material, die dem ähnelt, was in den australischen Stromatolithen gefunden wurde, vollständig zerstört, was es schwierig macht zu beweisen, dass die grönländischen Strukturen von Mikroben geformt wurden, sagte er.
"Was an unseren Entdeckungen der Stromatolithen der Dresser Formation so wichtig ist, ist, dass wir in außergewöhnlich konservierten Proben, die seit ihrer Entstehung wenig gelitten haben, Maßstäbe mit hochwertigen Beweisen für Rauchpistolen gesetzt haben", sagte Baumgartner.
Die Ergebnisse wurden am 25. September in der Zeitschrift Geology veröffentlicht.
