Wo nahm das Leben auf der Erde seinen Ursprung? Diese Frage ist bis heute nicht eindeutig geklärt. Jetzt haben amerikanische Wissenschaftler erstmals damit begonnen, gezielt nach „Fingerabdrücken“ urzeitlichen mikrobiellen Lebens in speziellen ozeanischen Riffen zu suchen. Schon jetzt brachte die Studie an den so genannten Stromatoliten einige Überraschungen, wie eine Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Geology“ zeigt.
Die modernen Vertreter der Stromatoliten sind lebende Beispiele für eines der ältesten und weit verbreitetsten Ökosysteme des Meeres. Ihr Ursprung liegt weit über drei Milliarden Jahre zurück. Über 80 Prozent der Erdgeschichte dominierten die massiven Riffe die urzeitlichen Ozeane. „Baumeister“ dieser Riffe sind nicht Korallen, sondern Mikroorganismen. Sie binden Sand und Kalziumkarbonatpartikel und lassen so im Laufe der Zeit die typischen geschichteten Kalkhügel entstehen.
Wissenschaftler um Miriam Andres von der Universität von Miami haben nun einen neuen Ansatz entwickelt, um die Entstehung und Zusammensetzung der Stromatoliten besser zu erforschen. „Die Motivation für diese Studie ist die Tatsache, dass ein direkter Beweis für eine mikrobielle Aktivität in den urzeitlichen Stromatoliten fehlt“, erklärt Andres. „Stabile Isotope haben sich als wirkungsvolles Werkzeug erwiesen, um einen ‚Fingerabdruck’ der mikrobiellen Stoffwechselwege zu erhalten und die Sedimentstrukturen in den geologischen Funden besser zu verstehen.“
Sauerstoffzehrende Mikroben dominieren
Tatsächlich hat die Studie bereits jetzt Überraschendes enthüllt: Bisher herrschte die Annahme vor, dass vorwiegend autotrophe Mikroben – also Mikroorganismen, die Photosynthese betreiben – für die Stromatolitenentstehung verantwortlich waren und sind. Doch Andres und ihre Kollegen mussten sich eines Besseren belehren lassen: „Wir wussten, dass das Stromatoliten-Ökosystem von photosynthetischen Cyanobakterien dominiert wird und erwarteten, dies auch in einem entsprechenden Kohlenstoffisotopenverhältnis reflektiert zu sehen. Stattdessen fanden wir das genaue Gegenteil“, so Andres.
Tatsächlich zeigte sich, dass heterotrophe, sauerstoffzehrende Mikroben über die Photosynthese-betreibenden dominierten. „Wir verstehen immer noch nicht, wie Stromatoliten eigentlich kalzifizieren“, erklärt die Forscherin. „Diese Information wird der Schlüssel zum Verständnis dessen sein, wie Organismen überhaupt Skelette bilden und wann dieser Prozess erstmals begann.“
(University of Miami, 20.11.2006 – NPO)
