Das Leben an Land begann 300 Millionen Jahre früher als bisher angenommen
Geologen wiesen Spuren von Mikroorganismen in mehrere Milliarden Jahre alter Gesteinsschicht nach / Studie im Fachjournal „Geology“ erschienen
Nr. 389/2016 vom 11.11.2016
Das Leben auf der Erde hat einer Studie zufolge den Sprung aus dem Wasser ans Land bereits vor mindestens 3,2 Milliarden Jahren vollzogen – 300 Millionen Jahre früher als bisher angenommen. Die Wissenschaftler der Freien Universität Berlin, des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) in Potsdam und der Friedrich-Schiller-Universität Jena fanden Spuren von Mikroorganismen, die belegen, dass es früher als angenommen Lebewesen außerhalb der Ozeane gab. Das Team um den Geologen Sami Nabhan von der Freien Universität Berlin untersuchte uralte Gesteinsformationen in Südafrika. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Geology“ veröffentlicht.
Die von den Forschern untersuchten Felsen des Barberton Greenstone Belt zählen zu den ältesten bekannten Gesteinen der Erde. Sie sind bis zu 3,5 Milliarden Jahre alt. In einer Schicht, deren Alter auf 3,22 Milliarden Jahre datiert wird, fanden die Wissenschaftler winzige Körnchen des Minerals Pyrit, einem Eisensulfid. Die Körnchen weisen klare Anzeichen von Beeinflussung durch Mikroorganismen auf: Das betrifft die Verteilung von Spurenelementen sowie das Verhältnis der Schwefelisotope 34S und 32S im Pyrit.
Die besonderen Isotopenverhältnisse wurden in einem Labor des GFZ bei einer Analyse festgestellt. Die Voraussetzung dafür lieferten die Wissenschaftler vom Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin: Sie kartierten die verschiedenen Elemente der Pyrit-Körner und charakterisierten so die chemische Zusammensetzung des Minerals. Hierzu nutzten Sami Nabhan und Ralf Milke von der Freien Universität eine sogenannte Elektronenstrahlmikrosonde. Die mithilfe dieses Verfahrens ausgewählten Proben wurden im GFZ-Labor in Potsdam untersucht.
Die Zusammensetzung des Gesteins sowie seine Beschaffenheit und die darin überlieferten Strukturen deuten den Wissenschaftlern zufolge darauf hin, dass die Felsen ihren Ursprung in einem alten Bodenprofil hatten. Dieser „Paläoboden“ entstand vor mehr als drei Milliarden Jahren in einer Flussebene eines sogenannten Zopfstroms, eines auf besondere Weise verzweigten Flusslaufs. Der Fluss transportierte Sedimente, welche die Eisensulfide enthielten, und lagerte sie in der Ebene ab. Dort, so folgern die Forscher aus den Daten, lebten Mikroorganismen in einer Bodenzone, die abwechselnd feucht und trocken war, und verursachten markante Überwüchse auf den Pyrit-Kristallen, sogenannte Anwachssäume. „Damit ist bewiesen, dass es vor mindestens 3,2 Milliarden Jahren Bodenlebewesen außerhalb der Ozeane gab – also rund 300 Millionen Jahre früher als bisher bekannt“, sagt Sami Nabhan, der seit Mai 2016 an der Friedrich-Schiller-Universität Jena forscht und lehrt.
Originalstudie: Sami Nabhan, Michael Wiedenbeck, Ralf Milke, and Christoph Heubeck: Biogenic overgrowth on detrital pyrite in ca. 3.2 Ga Archean paleosols. In: Geology, vol. 44, No. 9 (DOI: 10.1130/G38090.1)
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Die Hügel des Barberton Greenstone Belt bestehen aus bis zu 3,5 Milliarden Jahre alten Gesteinen. Dort, wo sich heute das Grasland erstreckt, floss vor etwa 3,2 Milliarden Jahren ein sogenannter Zopfstrom, in dessen Flussebenen sich Böden ausbildeten, in denen Mikroorganismen lebten.
Weitere Informationen
- Dipl.-Geol. Sami Nabhan, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Institut für Geowissenschaften, Telefon: 03641 / 948 634, E-Mail: sami.nabhan@uni-jena.de (während der Arbeit an der Studie Freie Universität Berlin, Institut für Geologische Wissenschaften)