Nach offiziellen Angaben beträgt das Alter unseres Planeten etwa 4,54 Milliarden Jahre, aber wann begann das Leben darauf? Es wird angenommen, dass es vor 3,5 Milliarden Jahren erschien. Natürlich gibt es zu diesem Thema keine genauen Daten. Im Jahr 2017 veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern am University College London ein Papier, das mikroskopisch kleine Drüsenschläuche beschreibt. Ihr Alter liegt den Forschern zufolge zwischen 4,28 und 3,77 Milliarden Jahren. Bakterien oder andere bakterienähnliche Organismen könnten sie verlassen haben. Jetzt hat dieselbe Gruppe von Wissenschaftlern einen neuen Artikel veröffentlicht, der berichtet, dass das Leben auf der Erde viel früher auftauchte – bereits 300 Millionen Jahre nach dem Erscheinen des Planeten selbst. Als Herzstück dieses Materials verwendeten die Forscher dieselben Quarzgesteine im Alter von 4,28 bis 3,77 Milliarden Jahren.
In dem Urgestein haben Wissenschaftler Spuren von Bakterien gefunden, die nur 300 Millionen Jahre jünger sind als die Erde
Spuren des ersten Lebens der Erde im Quarzgestein
Für ihre Studie, deren Ergebnisse im Fachblatt Science Advances veröffentlicht wurden, verwendeten die Wissenschaftler ein faustgroßes Quarzgestein, das im kanadischen Quebec abgebaut wurde. Wie zuvor wurden Gesteinsproben in dünne Platten geschnitten, wodurch Hämatitstrukturen untersucht werden konnten. Die Dicke der Platten war jedoch größer als beim letzten Mal – sie betrug 100 Mikrometer, dh die Dicke der Platten ist vergleichbar mit der Dicke eines Blattes Papier. Dadurch war es möglich, große Spuren der ersten Bakterien auf der Erde nachzuweisen.
Als Ergebnis fanden Wissenschaftler in dem Urgestein tatsächlich eine viel größere und komplexere Struktur als in früheren Arbeiten. In Hämatit eingeprägte Lebensspuren hatten die Form von gewellten, verdrehten, parallel zueinander verlaufenden und sich verzweigenden Fäden. Einige von ihnen ähnelten in ihrer Form sogar unregelmäßigen Kugeln.
Spuren im Gestein sind Wissenschaftlern zufolge biologischen Ursprungs
Natürlich könnten die Strukturen auch durch chemische Reaktionen entstanden sein. Wissenschaftlern zufolge hat ein baumartiger Stamm mit parallelen Ästen jedoch einen biologischen Ursprung. Wir haben vorhin darüber gesprochen, wie die ersten Bakterien auf der Erde entstanden sein könnten.
Der Stoffwechsel der ersten Bakterien auf der Erde
Laut vielen Wissenschaftlern ist der Stoffwechsel das wichtigste Lebenszeichen. Mit anderen Worten, die Bakterien brauchten, um Energie zu bekommen. Und deshalb sollten Spuren des Stoffwechsels in der Rasse geblieben sein. Und den Forschern ist es wirklich gelungen, solche Spuren zu finden. Genauer gesagt fanden sie mineralisierte chemische Nebenprodukte, die mit der Annahme übereinstimmen, dass alte Mikroben sich von Schwefel, Eisen und möglicherweise Kohlendioxid ernährten.
Diese Daten zeigen, dass das Leben auf dem Planeten, wie oben erwähnt, 300 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde entstand. Laut den Autoren der Arbeit gab es in der Zeit vor 3,75 bis 4,28 Milliarden Jahren viele verschiedene Arten von Bakterien. Wenn dies stimmt, entstand aus geologischer Sicht sehr schnell Leben auf dem Planeten.
Merkmale des alten Gesteins aus Quebec
In der Studie verwendeten die Wissenschaftler Gestein aus dem suprakrustalen Gürtel Nuvvuagittuk, der 2008 in Quebec abgebaut wurde. Einst war dieser Felsen ein Stück Meeresboden. Es enthält einige der ältesten Sedimentgesteine, von denen angenommen wird, dass sie in der Nähe von hydrothermalen Quellen abgelagert wurden, wo Risse im Meeresboden eisenreiches, durch Magma erhitztes Wasser passieren lassen.
Das Gestein, das sie untersuchten, stammte aus der Nähe einer geothermischen Quelle
Indem die Wissenschaftler das Gestein in Schichten schnitten, verglichen sie die Strukturen und Zusammensetzungen mit späteren Fossilien , sowie mit oxidierendem Eisen durch Bakterien, die heute in der Nähe von hydrothermalen Quellensystemen leben. Als Ergebnis entdeckten sie moderne Analoga gewundener Fäden, genau wie bei der alten Rasse.
Neben der Analyse von Gesteinsproben unter verschiedenen optischen und Raman-Mikroskopen erstellte das Forschungsteam auch Computermodelle von Gesteinsschnitten aus Tausenden von Bildern. Dazu wurden zwei hochauflösende Bildgebungstechnologien verwendet. Die erste Methode, Mikrotomographie genannt, basierte auf der Verwendung von Röntgenstrahlen.
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Das zweite Verfahren basiert auf der Verwendung eines fokussierten Ionenstrahls. Letztere schneidet winzige Gesteinsbrocken, während das eingebaute Elektronenmikroskop von jedem Schnitt ein Bild macht. Anhand der vorbereiteten 3D-Modelle konnte das Team bestätigen, dass die Hämatitstränge wellig und verdreht waren, organischen Kohlenstoff enthielten und modernen eisenfressenden Mikroben ähnelten.
Die Forscher untersuchten auch die Gehalte an Seltenerdelementen darin das fossilreiche Gestein und stellte fest, dass sie anderen alten Gesteinsproben ähnlich waren. Mit anderen Worten, sie bestätigten, dass das von ihnen untersuchte Gestein so alt war wie die anderen umgebenden Vulkangesteine.
Kann man mit Sicherheit sagen, dass das Leben auf dem Planeten tatsächlich 300 Millionen Jahre nach der Entstehung des Planeten entstand? Viele Experten stellten die bisherige Studie dieser Wissenschaftler in Frage. Daher lohnt es sich, die Auswertung dieser Studie durch andere Spezialisten abzuwarten. Erinnern Sie sich daran, dass einigen Quellen zufolge das Leben 400 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde entstanden ist.