Echt archaische Bakterien - wissenschaft.de
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Echt archaische Bakterien

Schon vor 3,4 Milliarden Jahren hatten Mikroorganismen auf der Erde die Photosynthese erfunden. Überzeugende Beweise dafür stellen Michael Tice und Donald Lowe von der Stanford University in Kalifornien in der der Zeitschrift Nature (Bd. 431, S. 549) vor. Die Forscher untersuchten dafür uralte Kieselschiefer in Südafrika.

Wann das Leben auf der Erde entstanden ist, wird unter Geologen heftig diskutiert. Praktisch alle Beweise für Leben im Archaikum (vor 4 bis 2,5 Milliarden Jahre) sind umstritten. So muss organisches Material, das in manchen Gesteinen entdeckt wurde, nicht unbedingt von Bakterien produziert worden sein, sondern könnte seinen Ursprung auch in hydrothermalen Quellen haben. Ob längliche Einschlüsse in anderen Gesteinen versteinerte Mikroben sind oder nicht, ist ebenfalls unklar.

Tice und Lowe entdeckten jetzt allerdings eine ganze Beweiskette dafür, dass der archaische Ozean von Bakterien bevölkert war, die sogar schon die Photosynthese erfunden hatten. Die Forscher untersuchten Kieselschiefer der südafrikanischen Formation Buck Reef Chert. Kieselschiefer bestehen hauptsächlich aus amorphem oder mikrokristallinem Quartz. Die von Tice und Lowe untersuchten Schichten enthalten außerdem Kohlenstoff- und Eisenverbindungen. Die Forscher berichten, dass die Sedimente nicht in einer hydrothermalen Umgebung entstanden sein können, sondern von der Meeresküste stammen: Einige der Ablagerungen bildeten sich offenbar in flachen Tümpeln hinter der Küste, andere im Flachwasser und wieder andere in tieferen Wasserschichten.

Die Flachwasserschichten enthalten versteinerte Bakterienmatten, berichten die Forscher. Anzeichen dafür sind zum Beispiel fadenartige, etwa hundert Mikrometer lange Strukturen in den Sedimenten, die nach Meinung der Forscher fossile Mikroben sein müssen. Außerdem sind die feinen Lagen reich an Kohlenstoff, hingen zur Zeit der Ablagerung fest zusammen und befestigten die Ablagerungen am Meeresboden ? alles typische Eigenschaften von heutigen Bakterienmatten.

Wie Tice und Lowe schreiben, nutzten die uralten Mikroorganismen wahrscheinlich bereits das Sonnenlicht als Energiequelle. Das schließen sie daraus, dass die versteinerten Bakterienmatten offenbar nur in Wassertiefen vorkamen, wo das Sonnenlicht noch hingelangte. Die chemische Zusammensetzung der Sedimente spricht andererseits dafür, dass die Mikroben bei der Photosynthese keinen Sauerstoff erzeugten.

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Ute Kehse
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