3,5 Milliarden Jahre alte fossile mikrobielle Gemeinschaft gefunden

Wissenschaftler haben fossile Beweise für alte mikrobielle Gemeinschaften gefunden, die vor 3,5 Milliarden Jahren lebten.

Die neuen Fossilien, die in der Zeitschrift Astrobiologie beschrieben werden, gehören zu den ältesten fossilen Lebensformen, die jemals gefunden wurden.

"Dies ist eines der ältesten Fossilien überhaupt. Sie haben ein 3,5 Milliarden Jahre altes Ökosystem", sagte Studienkoautor Robert Hazen, ein Wissenschaftler an der Carnegie Institution for Science in Washington. DC

Der neue Fund zeigt, dass eine knappe 1 Milliarde Jahre nach der Entstehung der Erde, komplexe mikrobielle Gemeinschaften, die sich an Sedimenten entlang der windgepeitschten Küste festhielten, bereits begonnen hatten, Energie aus dem Sonnenlicht anstatt aus den Felsen zu gewinnen.

Älteste Fossilien

Wissenschaftler diskutieren heiß darüber, wie das Leben auf der Erde begann. Obwohl chemische Beweise für Kohlenstoff-basierte Lebensformen wie Isotope (oder verschiedene Formen) von Kohlenstoff zeigen, dass das Leben auf der frühen Erde existiert, haben Wissenschaftler einige kontroverse Spuren ihrer Existenz entdeckt.

Einige Stromatolithen oder kuppelähnliche Gesteinsformationen, die von alten mikrobiellen Gemeinschaften gebaut wurden, wurden bei der Strelley Pool Formation in Australien gefunden, die vor etwa 3,45 Milliarden Jahren datiert sein könnte. Fossile schwefelfressende Mikroben vor etwa 3,4 Milliarden Jahren wurden ebenfalls dort gefunden. Andere Fossilien aus Südafrika zeigen mikrobielle Gemeinschaften, die vor 2,9 Milliarden Jahren entstanden.

Hazens Kollegin Nora Noffke, eine Forscherin an der Old Dominion University in Virginia, studierte an der Dresser Formation in Australien uralte Gesteine, als sie einige ungewöhnliche Formationen entdeckte.

Die Region hatte Dutzende Meter von Flecken mit einer rauhen, welligen Textur. Für das ungeschulte Auge hätte die Textur alles sein können, aber Noffke hatte Jahre damit verbracht, ähnliche Formationen zu studieren, die von alten und modernen mikrobiellen Gemeinschaften geschaffen wurden.

"So viele Geologen sind über dieselben Felsen gelaufen und haben nie etwas bemerkt", erzählte Hazen LiveScience.

Die Bereiche hatten Wellenlinien, die in viele verschiedene Richtungen gehen, die sich oft bilden, weil die Mikrobenmatten in einigen Bereichen Sedimente schützen und andere freilegen.

Unter dem Mikroskop zeigten die Formationen eine Reihe einzelner schwarzer Filamente, die mit Sandkörnern verflochten waren, die für mikrobielle Mattengemeinschaften charakteristisch sind.

"Das nennt man Bindung und Trapping - so stabilisiert sich eine Mattenstruktur gegen Wellen", sagte Hazen.

Und die Gesteine ​​enthielten auch wichtige mineralische Formen, die für die Strukturen charakteristisch sind.

Älteste Photosynthesizer

Die alten mikrobiellen Gemeinschaften, die möglicherweise lila oder braun und sehr stinkend waren, lebten, wie Hazen sagte, wahrscheinlich über hunderte von Kilometern Meeresküste, verankerten sich über Filamente am Sand und ernteten Nährstoffe aus den an Land gespülten Sedimenten. Ähnliche Matten gibt es heute in Küstenregionen mit stehendem Wasser.

Ursprünglichere steinfressende Bakterien, Chemolithotrophe genannt, entwickelten sich wahrscheinlich vor den Mikrobenmatten, obwohl noch keine Spur von den frühesten Pionieren der Erde gefunden wurde. Chemolithotrophe ernten Energie, indem sie Mineralien wie Eisen oder Schwefel im Gestein chemisch modifizieren, und viele dieser Bakterien leben noch heute.

Aber die neu entdeckten Gemeinschaften waren an der Küste in der Nähe von Sonne und Wasser verankert, so dass sie wahrscheinlich keine Mineralien im Gestein fraßen. Stattdessen müssen sie Energie durch Photosynthese gewonnen haben, was darauf hindeutet, dass sich solche Bakterien früher entwickeln als bisher angenommen.

"Das bedeutet, dass Mikroben schon sehr früh in der Erdgeschichte von der Verwendung von Gesteinen für ihre Energie auf die Nutzung von Licht umgestiegen sind", sagte Hazen.

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