Im Jahr 2017 entdeckten Paläontologen mikroskopisch kleine Filamente und Röhren, die zwischen 3,75 und 4,28 Milliarden Jahre alt sind und offenbar von eisenliebenden Bakterien in den Felsen des suprakrustalen Nuvvuagittuk-Gürtels in Quebec, Kanada, geschaffen wurden. Allerdings waren sich nicht alle Wissenschaftler einig, dass diese Strukturen, die etwa 300 Millionen Jahre älter sind als das, was allgemein als das erste Zeichen des antiken Lebens angesehen wird, biologischen Ursprungs sind.
Jetzt, nach sorgfältiger weiterer Analyse der Nuvvuagittuq-Felsen, haben Paläontologen eine viel größere und komplexere Struktur entdeckt - einen fast 1 cm langen Stamm mit parallelen Ästen auf einer Seite - sowie Hunderte von verzerrten Kugeln oder Ellipsoiden neben den Röhren und Filamenten .
Während einige dieser Strukturen möglicherweise durch zufällige chemische Reaktionen entstanden sein könnten, war der parallel verzweigte Baumstamm höchstwahrscheinlich biologischen Ursprungs, da keine Struktur gefunden wurde, die allein durch Chemie entstanden ist. Die neuen Ergebnisse zeigen, dass möglicherweise schon 300 Millionen Jahre nach der Entstehung des Planeten eine Vielzahl mikrobiellen Lebens auf der Urerde existiert haben könnte.
Unter Verwendung vieler verschiedener Beweise deutet unsere Studie stark darauf hin, dass vor 3,75 bis 4,28 Milliarden Jahren eine Reihe verschiedener Arten von Bakterien auf der Erde existierten, sagte Studienautor Dr. Dominic Papineau.
Das bedeutet, dass das Leben erst 300 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde begonnen haben könnte. Aus geologischer Sicht ist das schnell – etwa eine Umdrehung der Sonne um das Zentrum der Milchstraße.
Die erzielten Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Möglichkeit außerirdischen Lebens, fügte er hinzu. Wenn Leben unter den richtigen Bedingungen relativ schnell entsteht, erhöht es die Wahrscheinlichkeit, dass Leben auf anderen Planeten existiert.
Für die Studie untersuchten Dominique Papineau und Kollegen Gesteine aus dem suprakrustalen Gürtel von Nuvvuagittuk, die sie 2008 gesammelt hatten.
Der Suprakrustengürtel von Nuvvuagittuk, einst Teil des Meeresbodens, enthält einige der ältesten bekannten Sedimentgesteine der Erde, von denen angenommen wird, dass sie sich in der Nähe eines Systems hydrothermaler Quellen gebildet haben.
Paläontologen schneiden das Gestein in hauchdünne Schnitte (100 Mikrometer), um winzige fossilähnliche Strukturen, die aus Hämatit bestehen und in Quarz eingeschlossen sind, genau zu untersuchen.
Diese mit einer Diamantsäge geschnittenen Gesteinsstücke waren mehr als doppelt so dick wie die vorherigen Schnitte, die die Forscher geschnitten hatten, sodass das Team größere Hämatitstrukturen darin erkennen konnte.
Sie verglichen Strukturen und Zusammensetzungen mit neueren Fossilien sowie mit eisenoxidierenden Bakterien, die heute in der Nähe von Hydrothermalquellensystemen leben.
Wissenschaftler haben moderne Äquivalente von sich windenden Filamenten, parallel verzweigten Strukturen und verzerrten Kugeln gefunden, zum Beispiel in der Nähe des Unterwasservulkans Loihi in der Nähe von Hawaii sowie in anderen Schlotsystemen im Arktischen und Indischen Ozean.
Mithilfe von Mikro-CT- und Ionenstrahltechniken bestätigten die Wissenschaftler, dass die Hämatitfilamente wellig und verdreht waren und organischen Kohlenstoff enthielten, der für die heutigen eisenfressenden Mikroben charakteristisch ist.
In ihrer Analyse kamen sie zu dem Schluss, dass Hämatitstrukturen nicht durch Kompression und Erwärmung von Gestein (Metamorphose) über Milliarden von Jahren entstanden sein können, und wiesen darauf hin, dass die Strukturen in weicherem Quarz (weniger von Metamorphose betroffen) offenbar besser erhalten geblieben sind als in gröberem Quarz (der mehr Metamorphose erfahren hat).
Die Autoren untersuchten auch die Gehalte an Seltenerdelementen in dem fossilreichen Gestein und stellten fest, dass sie die gleichen waren wie in anderen alten Gesteinsproben.
Dies bestätigte, dass die Ablagerungen am Meeresboden so alt waren wie das umgebende Vulkangestein und keine jüngeren Infiltrate, wie manche vermuten.
Unsere beispiellosen Ergebnisse tragen zur Suche nach außerirdischem Leben bei, indem sie zeigen, dass mehrere Biosignaturen, einschließlich Mikrofossilien, Dubiofossilien, abiotische diagenetische Mikrostrukturen, Spurenelementzusammensetzung und Mineralien, die mit erwarteten Produkten aus diagenetisch oxidierter Biomasse assoziiert sind, eine fundierte Interpretation der frühen biologischen Evolution liefern können .Wissenschaftler.
Diese Entdeckung bedeutet, dass es nur wenige hundert Millionen Jahre dauert, bis sich das Leben auf einem ursprünglich bewohnbaren Planeten zu einer organisierten Ebene entwickelt.
Die Arbeit des Teams wurde in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
2022-04-19 10:55:45
Autor: Vitalii Babkin