3,7 Milliarden Jahre Forscher finden Spuren des ältesten Lebens

Wann begann das Leben auf unserem Planeten? In Grönland finden sich einige der ältesten Gesteine der Erde - und selbst darin fanden Forscher nun biologische Spuren. Vermutlich jedenfalls.

Urerde (künstlerische Darstellung)
imago/ Science Photo Library

Urerde (künstlerische Darstellung)

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Grönland taut - und zwar mächtig. Dabei werden auch Gesteine frei, die für Forscher wegen ihres hohen Alters besonders interessant sind. In 3,7 Milliarden Jahre alten Felsbrocken haben Wissenschaftler nun etwas gefunden, das sie für die ältesten bekannten Indizien für Leben halten. Es ist ein indirekter, aber wohl ziemlich belastbarer Nachweis.

Auf den ersten Blick sind die Funde eher unspektakulär: Es geht um wenige Zentimeter lange Linien und kleine Materialwechsel im Fels. Die aber sind aus drei Gründen bemerkenswert:

  • Die sanften, geschwungenen Linien ergeben ein Muster, das für eine bestimmte Art früher Fossilien typisch ist.
  • Sie sind in metamorphen Fels eingebettet, der solche Strukturen normalerweise nicht zeigt.
  • Das Gestein enthält in den Mustern chemische Signaturen, die auf biologische Herkunft hindeuten. Das direkt angrenzende und umliegende Gestein aber enthält diese Spuren nicht.

Das alles summiert sich zu deutlichen Indizien dafür, dass auf dem gefundenen Felsen vor 3,7 Milliarden Jahren etwas lag und eingebettet wurde, das biologischen Ursprungs war. Für Forscher ist das eine kleine Sensation: Die bisher ältesten anerkannten Lebensspuren sind satte 200 Millionen Jahre jünger.

Warum ist das relevant?

Das Alter der Erde wird auf 4,6 Milliarden Jahre taxiert - und in den ersten paar Hundert Millionen Jahren hätte man da keinen Urlaub machen wollen: Anfänglich ein Ball aus flüssigem Gestein blieb der Planet heiß, von einer hochgradig giftigen Atmosphäre umwabert und unter dem Dauerfeuer unzähliger Gesteinsbrocken aus dem All.

Forscher: Nutman und Bennet
Yuri Amelin

Forscher: Nutman und Bennet

Leben konnte in den ersten 500 Millionen Jahren nicht entstehen. Die Frage, wie lang es danach dauerte, treibt Wissenschaftler seit Jahrzehnten um. Die Genetik lieferte darauf zuletzt eine ziemlich unglaubliche Antwort: Demnach lebten unsere ersten DNA-tragenden Vorfahren schon vor vier Milliarden Jahren.

Das würde bedeuten: Bakterien hätten schon bei der ersten sich ergebenden Gelegenheit begonnen, den Planeten zu besiedeln. Lebensentstehung wäre dann weder besonders schwierig noch langwierig - selbst wenn die Umweltbedingungen dafür ungünstig scheinen.

3,7 Milliarden Jahre alte Fossilspuren wären ein Hinweis auf einen spektakulären Frühstart unter widrigsten Bedingungen. Sie zu finden, ist so etwas wie eine Bestätigung der von der genetischen Uhr vorgegebenen vier Milliarden. Das wirft Fragen auf, die das Leben als solches betreffen: Wenn es sich hier so früh und leicht entwickelte, müsste man dann nicht davon ausgehen, dass es im Universum nur so wimmelt von Leben? Denn warum sollte all das anderenorts anders sein als hier?

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Junger Planet: Wie das Leben auf der Erde entstand

Ist das alles sicher?

Die Funde, die das Team um Allen P. Nutman nun im Fachblatt "Nature" präsentiert, werden die Fachwelt lange beschäftigen. Sie sind Indizien - aber keine hundertprozentigen Beweise. Die Forscher glauben, Spuren sogenannter Stromatolithen zu sehen. Das sind Felsformen, die man auf organische Ursprünge zurückführt.

Stellen Sie sich einen Fels am Wasser vor. Obenauf ist er von einer schleimigen, offenkundig biologischen Schicht bedeckt - einem Bakterienteppich, in dessen Schleimschicht sich Sandkörner einlagern. Absterbende Bakterien verbinden sich mit dem Sand, darauf wachsen dann wieder neue Teppiche und so weiter: Am Ende verhärtet all das zu einem Sedimentgestein von auffällig "weicher" Form - einem Stromatolith.

Wellen im Gestein: Die Abbildungen a und b (Gesamtansicht: Klick ins Bild) zeigen einen Teil des Fundes aus Grönland. Die Bilder c und d zeigen zum Vergleich australische Funde extrem ähnlicher Stromatolithe
Nature/ Allen Nutman

Wellen im Gestein: Die Abbildungen a und b (Gesamtansicht: Klick ins Bild) zeigen einen Teil des Fundes aus Grönland. Die Bilder c und d zeigen zum Vergleich australische Funde extrem ähnlicher Stromatolithe

Wellenmuster sind für diese Sedimente typisch. Deren Form folgt derjenigen des ursprünglichen Bakterienbewuchses. Oft sieht das so aus, als hätte man ausgefranste Pfannkuchen schwindender Größe übereinander gestapelt und versteinert.

Ob diese immer biologischen Ursprungs sind, war lange umstritten, aber letztlich gibt es dafür keine andere Erklärung - und es lässt sich auch chemisch nachweisen. Was Nutman im grönländischen Fels fand, ähnelt bekannten Stromatolithen-Formen schon sehr deutlich. Dazu kommt, dass auch die chemische Analyse die These stützt.

Was spricht dagegen?

Fossilien findet man normalerweise in Sedimentgesteinen. Da erhalten sie sich in ihrer ursprünglichen Form. Nutman und Co. spürten ihre Stromatolithen-Spuren aber in metamorphem Gestein auf - und da sind Fossilien normalerweise nicht nachweisbar.

Das liegt daran, dass diese Gesteine in großer Tiefe, häufig unter erheblicher Hitzeeinwirkung und immer unter hohem Druck, durchgewalkt wurden. Das verändert sie: Sie beginnen ihren Weg möglicherweise als Sedimente, werden aber geknetet und komprimiert. So wird dann im Verlauf vieler Millionen Jahre beispielsweise aus einem bröckeligen Kalkstein ein glatter, fast kristallin wirkender Marmor.

Nutman und Co. sehen die Erhaltung der angeblichen Stromatolithen-Form als Glücksfall. Und theoretisch ist das auch möglich - wenngleich extrem selten. Was Nutmans Deutung stützt, ist die chemische Analyse des Gesteins: Wo die Stromatolithen-Form sichtbar ist, finden sich Spuren von Elementen, die auf biologische Herkunft hindeuten. Wo die Stromatolithen-Form nicht zu sehen ist, finden sich auch diese chemischen Spuren nicht.

Trotzdem wird die Studie für Debatten sorgen. Aber auch das ist wieder Teil des wissenschaftlichen Prozesses, der alles prüft und in Frage stellt, bis ein Konsens erreicht wird. Nutmans Studie behauptet, dass das Leben auf Erden einen noch spektakuläreren Frühstart hinlegte, als wir bisher zu denken wagten. Das weckt Hoffnungen, es auch anderenorts zu finden.



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