Schon frühe Mikroorganismen suchten in Oberflächenhohlräumen Schutz

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Negativabdrücke der gefundenen 3.22 Ga alten stäbchenförmigen Mikroorganismen aufgenommen mit dem Rasterelektronenmikroskop.

Copyright: Martin Homann, geo.fu-berlin.de

Berlin (Deutschland) – Im Innern der ältesten auf der Erde erhaltenen Sedimente haben Forscher Strukturen gefunden, die sie für die fossilen Überreste von Mikroben halten. Der Fund belegt, dass schon vor rund 3,22 Milliarden Jahren erste Mikroben in Hohlräumen schon unmittelbar unterhalb der Oberfläche – und nicht nur in tiefem Wasser oder Untergrund – Schutz vor der intensive ultraviolette (UV-) Strahlung suchten. Die bislang ältesten vergleichbaren Funde sind hingegen gerade einmal 2,7 Milliarden Jahre alt. Eine ähnliche UV-Belastung findet sich heute auf unserem Nachbarplaneten Mars.

Wie die Forscher um Prof. Dr. Alessandro Airo von der Freien Universität Berlin und Kollegen der Friedrich-Schiller-Universität Jena, der ETH Zürich und der Universität Lausanne aktuell im Fachjournal „Geology“ (DOI: 10.1130/G37272.1) berichten, fanden Mikroben in derartigen Mikrohabitaten offenbar einen ausreichenden Schutz gegen die intensive ultraviolette (UV) Strahlung, wie sie die archaische ozonfreien Atmosphäre charakterisierte: „Archaische Flachwasserhabitate stellten extreme Lebensräume für das frühe mikrobielles Leben dar, da es dort aufgrund der ozonfreien Atmosphäre, eine erhöhten ultraviolette (UV) Strahlenbelastung gab, starke Gezeitenkräfte vorherrschten, und die ständiger Bedrohung durch Austrocknung nur das Überleben der Stärkeren und besser angepassten Mikroorganismen begünstigten.“ Frühe mikrobielle Gemeinschaften fanden möglicherweise ausreichenden Schutz gegen diese Bedingungen in Hohlräumen, die sich unter dicken mikrobiellen Matten bildeten.

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Während die ältesten bisher bekannten Spuren von in Hohlräumen lebenden Mikroben etwa 2.7 Milliarden Jahre alt sind und aus Australien stammen, hat der Doktorand an der Freien Universität Berlin (FUB), Martin Homann, in tidalen Sandsteinen der ältesten erhaltenen siliziklastischen Sedimente der 3,22 Milliarden Jahre alten Moodies Group des Barberton Greenstone Belts in Südafrika, in etwa 0,5 Zentimeter dicken und mehrere Dezimeter lange Hohlräumen nach unten wachsende mikrostromatolithische Säulen mit kohlenstoffhaltigen Laminationen entdeckt. „Der geologische Kontext, die Morphologie der Mikrostromatolithe, die δ13C-Zusammensetzung des Kohlenstoffs, und das Auftreten stäbchenförmiger Mikrofossilien legen nahe, dass die Hohlräume einst von einer mikrobiellen Gemeinschaft bewohnt wurden“, erläutert Homann.

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Für die Wissenschaftler erweitern diese Ergebnisse somit das geologische Alter dieser kryptischen Mikroben um etwa 500.000.000 Jahre und unterstützten so die Hypothese, dass Hohlräume eine der ersten ökologischen Nischen waren, die von Mikroorganismen besetzt wurden.

„Unsere Studie zeigt, dass damals auch sehr dicht unter der Oberfläche Leben möglich war“, kommentiert Professor Airo abschließend und führt weiter aus: „Es könnte also durchaus sein, dass solche Mikroben auch auf der Oberfläche des Mars gediehen und Leben nicht nur in tiefem Wasser oder im Untergrund existierte.“

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