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In Saudi-Arabien wurden neue Überreste des ersten Lebens auf der Erde entdeckt

(A) Handprobe eines Stromatolithen vom Typ 1, die Schichtstrukturen zeigt. (B) XZ-Querschnitts-Röntgen-Computertomographie (μCT)-Bild eines Typ-1-Stromatolithen, das dichtere innere Laminierungen freilegt (rot). Der Farbbalken stellt den Bereich der μCT-Werte dar, der der CT-Dichte entspricht; blau = leer. (C) Dünnschliff-Mikroaufnahme, die die mikritische Kruste auf der Stromatolithoberfläche veranschaulicht. (D) Schichten aus millimetergroßen versteinerten Sedimentkörnern (gelbe Pfeile) und verschmolzenen Körnern (grüne Pfeile). (E) Körner, die an den Außenkanten von Mikrolöchern befallen und an Kornkontakten verschmolzen sind (grüne Pfeile). (F) Nadelnadelförmige Aragonitzemente (AA), die sich um Kornkanten (G) gebildet haben. Kredit: Geologie (2024). DOI: 10.1130/G51793.1

Stromatolithen sind die ersten geologischen Spuren von Leben auf der Erde. Diese merkwürdigen biotischen Strukturen bestehen aus Algenmatten, die dem Licht entgegen wachsen und Karbonate ausfällen. Nach ihrem ersten Auftreten vor 3,48 Milliarden Jahren beherrschten Stromatolithen fast drei Milliarden Jahre lang den Planeten als einzige lebende Karbonatfabrik.

Stromatolithen sind auch mitverantwortlich für das große Sauerstoffanreicherungsereignis, das durch den Eintrag von Sauerstoff die Zusammensetzung unserer Atmosphäre radikal veränderte. Dieser Sauerstoff eliminierte zunächst die Konkurrenz durch Stromatolithen und ermöglichte so deren Bedeutung in der archaischen und frühen proterozoischen Umgebung. Als jedoch immer mehr Lebensformen ihren Stoffwechsel an eine sauerstoffreiche Atmosphäre anpassten, begann die Zahl der Stromatolithen abzunehmen und tauchte in der geologischen Aufzeichnung erst nach Massenaussterben oder in rauen Umgebungen auf.

„Die Bakterien sind immer noch da, haben aber meist nicht die Möglichkeit, Stromatolithen zu produzieren“, sagt Volker Vahrenkamp, ​​Autor einer neuen Studie Geologie. „Sie sind den Korallen weit überlegen.“

In der heutigen Zeit werden Stromatolithen in extreme Nischenumgebungen verbannt, beispielsweise in hypersaline Meeresumgebungen (z. B. Shark Bay, Australien) und alkalische Seen. Bis vor kurzem waren die Exuma-Inseln auf den Bahamas das einzige bekannte moderne Analogon der biologisch vielfältigen, offenen, flachen Meeresumgebungen, in denen sich die meisten Stromatolithen des Proterozoikums entwickelten.

Bis Vahrenkamp lebende Stromatolithen auf der Insel Sheybarah im nordöstlichen Schelf des Roten Meeres in Saudi-Arabien entdeckte. Vahrenkamp untersuchte Tipi-Strukturen – vom Weltraum aus sichtbare Kuppeln mit Salzkruste –, als er auf das bescheidene Stromatolithfeld stieß. Die Entdeckung war überraschend, aber glücklicherweise ist Vahrenkamp einer der wenigen Menschen, die jemals Stromatolithen auf den Bahamas gesehen haben.

„Als ich darauf trat, wusste ich, was es war“, sagt Vahrenkamp. „Es handelt sich um eine 2.000 km lange Karbonatplattform-Küstenlinie, daher ist es im Prinzip ein wünschenswertes Gebiet, um nach Stromatolithen zu suchen … aber auf den Bahamas ist es dasselbe, und dennoch gibt es nur ein kleines Gebiet, in dem sie gefunden werden.“

Sheybarah Island ist eine flache Gezeiten- bis Gezeitenumgebung mit regelmäßig wechselnden nassen und trockenen Bedingungen, extremen Temperaturschwankungen zwischen 8 °C und >48 °C und oligotrophen Bedingungen, ähnlich wie auf den Bahamas. Da auf der Karbonatplattform Al Wajh ähnliche Umweltbedingungen vorherrschen, könnten sich in der Nähe weitere Stromatolithfelder befinden. Vahrenkamp und sein Team begannen mit dieser Erkundungsarbeit, aber Stromatolithen sind klein, etwa 15 cm im Durchmesser, und daher schwer zu erkennen, bis man sehr nah herankommt.

Im Sheybarah-Island-Feld gibt es mehrere hundert Stromatolithen. Einige sind gut ausgearbeitete und perfekte Lehrbuchbeispiele. Andere sind eher blattförmig und haben ein niedriges Relief. „Vielleicht könnten es Jungtiere sein“, vermutet Vahrenkamp, ​​„aber wir wissen nicht, wie ein Baby-Stromatolith aussieht. Sie müssen klein anfangen, aber das wissen wir nicht.“

Ein Teil des Problems besteht darin, dass wir nicht wissen, wie schnell Stromatolithen wachsen. Ihre Datierung ist sehr schwierig, da sie zwei unterschiedliche Karbonatbestandteile enthalten, die sich praktisch nicht trennen lassen: den von Mikroben neu ausgefällten, was interessant ist, und den in der Umwelt vorhandenen Karbonatsand, der irreführend ist. Derzeit überwacht Vahrenkamps Team das Gelände monatlich, um etwaige visuelle Veränderungen aufzuzeichnen. Bald könnte versucht werden, einige der Stromatolithen von Sheybarah Island in ein Aquarium zu überführen und dort zu kultivieren – eine spannende experimentelle Aussicht.

Vahrenkamps Entdeckung bietet uns die Möglichkeit, die Entstehung und das Wachstum von Stromatolithen besser zu verstehen. Dies wird Einblicke in die Anfänge des Lebens und die Entwicklung der Ozeane auf der Erde geben und könnte uns sogar bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten wie dem Mars helfen. Wie würde das Leben auf dem Mars aussehen und wie würden wir es erkennen? Die Konzentration auf Stromatolithen, die die ersten Lebensformen auf der Erde waren, noch bevor unser Planet eine sauerstoffreiche Atmosphäre hatte, ist ein vielversprechender Weg.

Mehr Informationen:
Volker Vahrenkamp et al., Entdeckung moderner lebender Gezeitenstromatolithen auf der Insel Sheybarah, Rotes Meer, Saudi-Arabien, Geologie (2024). DOI: 10.1130/G51793.1

Zur Verfügung gestellt von der Geological Society of America

Zitat: Neue Überreste des ersten Lebens auf der Erde, entdeckt in Saudi-Arabien (31. Mai 2024), abgerufen am 1. Juni 2024 von https://phys.org/news/2024-05-vestiges-life-earth-saudi-arabia.html

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By rb8jg

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