Laut einer neuen Studie könnten in einem Felsvorsprung in Kanada uralte Spuren von mikrobiellem Leben entdeckt worden sein, die zwischen 3,77 und 4,29 Milliarden Jahre alt sind. Einige Wissenschaftler bezweifeln jedoch, was die Ergebnisse wirklich bedeuten.
Wenn die neuen Mikrofossilien wirklich ein Beweis für das ursprüngliche Leben sind, das einst in alten hydrothermalen Quellen entstand, deutet dies darauf hin, dass das Leben auf der Erde kurz nach dem Zusammenwachsen des Planeten begann, sagten die Autoren der Studie.
"Wir können sagen, dass das Leben auf der Erde sehr schnell entstanden ist, fast kurz nachdem sich die Ozeane vor 4,4 Milliarden Jahren auf der Erdoberfläche verdichtet hatten", sagte der Studienleiter Matthew Dodd, ein Doktorand der Biogeochemie am University College London. "Dies bedeutet, dass das Leben möglicherweise nicht so schwierig zu beginnen ist, wenn wir die richtigen Bedingungen und Zutaten haben."
Allerdings ist nicht jeder überzeugt: Ein Wissenschaftler sagt, es gibt keine Möglichkeit, sicher zu sagen, dass diese Spuren ein Beweis für das Leben sind - oder dass sie wirklich uralt sind.
Umstrittene Geschichte
Es besteht kein Zweifel, dass das Leben während eines Großteils seiner 4,5-Milliarden-jährigen Geschichte an unserem wässrigen Planeten festgehalten hat, aber genau wann dieses Leben zum ersten Mal auftauchte, wurde heiß diskutiert. Wissenschaftler haben chemische Signaturen gefunden, die mit dem Leben in 4,1 Milliarden Jahre alten Zirkonen aus Australien zusammenhängen. Filamentöse Strukturen, die in Australien durch Felsen fädelten, wurden ursprünglich als 3,5 Milliarden Jahre alte mikrobielle Matten identifiziert. Und Fossilien in Grönland enthalten Spuren von möglicherweise urzeitlichen Cyanobakterien, die vor 3,7 Milliarden Jahren zum ersten Mal aufgetaucht sind.
Das Problem ist, dass es für Wissenschaftler schwierig ist, Anzeichen winziger Lebensformen zu finden, die vor Milliarden von Jahren lebten, als die Erde seitdem so viele andere Veränderungen durchgemacht hat.
Lebenszeichen
In der Studie identifizierten Dodd und seine Kollegen in Quebec, Kanada, einen Felsvorsprung primitiver Ozeankruste, der hauptsächlich aus vulkanischem Lavagestein besteht. In diesem Felsen sind alte Formen von Zirkon verstreut, die mindestens 3,7 Milliarden Jahre alt sind - ein Befund, der darauf hindeutet, dass die Felsformation selbst uralten Ursprungs ist.
In einigen der tieferen Teile dieses Gesteins, die wahrscheinlich keinen neueren Effekten ausgesetzt waren, fanden die Forscher winzige, wellige Filamente und röhrenförmige Strukturen, die um ein Vielfaches dünner als ein Haar waren.
"Sie werden diese nicht ohne Mikroskop sehen", sagte Dodd zu Live Science.
Diese Strukturen ähneln späteren mikrobiellen Fossilien, die in Lokken, Norwegen und Kalifornien entdeckt wurden. Diese späteren Fossilien, die aus hydrothermalen Quellen stammen, sind nur 180 Millionen bzw. 450 Millionen Jahre alt.
Das Team fand auch chemische Signaturen, die mit dem Leben verbunden sind, wie z. B. höhere Verhältnisse von leichteren gegenüber schwereren Isotopen (oder Versionen) von Kohlenstoff.
"Das Leben bevorzugt die leichteren Isotope, um seine Moleküle aufzubauen", sagte Dodd.
Darüber hinaus fand das Team charakteristische "Rosetten" aus Carbonat sowie eine durch sie verwobene Chemikalie namens Apatit. Apatit entsteht, wenn Phosphor, ein Element, das von allen Lebensformen benötigt wird, zerfällt und sich mit anderen Gesteinen in der Umwelt verbindet.
Winzige Körnchen, die sich möglicherweise gebildet haben, als diese organischen Lebensformen zerfielen und mit Mineralien des Meeresbodens reagierten, weisen ebenfalls auf Leben hin, da ähnliche Körnchen in moderneren Fossilien wie Ammoniten gefunden werden, sagte Dodd.
Schließlich fand das Team Eisenformen in den Gesteinen, die durch eisenoxidierende, hydrothermale Entlüftungsbakterien entstanden sein könnten, berichteten die Forscher. Das Team schloss auch einige alternative Erklärungen aus, wie zum Beispiel die Wellenstrukturen, die sich durch Gesteinsdehnung bilden.
Möglich, aber nicht endgültig
Die Forscher haben viele solide Beweise geliefert, um ihren Anspruch auf ein altes Leben zu untermauern, sagte Konhauser.
"Sie sind viel weiter gegangen als die meisten anderen Zeitungen jemals; aber es ist nicht schlüssig und wird es auch nie sein", sagte Konhauser gegenüber Live Science.
Das Problem ist, dass es unglaublich schwierig ist zu zeigen, dass die Formationen ein Beweis für das Leben sind und dass diese Spuren des Lebens wirklich so alt sind, wie die Forscher sagen, dass sie es sind.
"Diese Gesteine werden von vielen verschiedenen hydrothermalen Flügeln durchschnitten. Über 4 Milliarden Jahre lang haben sich viele Flüssigkeiten durch diese Gesteine bewegt", sagte Konhauser. Als solches kann man argumentieren, dass die Lebenszeichen jünger sein könnten, selbst wenn die Felsen selbst uralt sind, fügte er hinzu.
Das andere Problem ist, dass das Team argumentiert, dass alte Lebensformen Eisen vor mindestens 3,8 Milliarden Jahren weit unter der Wasseroberfläche in der Nähe von hydrothermalen Quellen oxidierten, sagte er. Damit Mikroben Eisen oxidieren können, muss Sauerstoff niedrigere Meerestiefen erreichen. Aber die meisten Wissenschaftler glauben, dass der tiefe Ozean nicht so früh Sauerstoff bekommen hat.
In der heutigen Zeit gelangt Sauerstoff teilweise in den tiefen Ozean, weil kaltes Wasser von den eisigen Polen nach unten fließende Strömungen bildet, die Sauerstoff tiefer transportieren, sagte Konhauser. Niemand weiß, ob es zu dieser Zeit Pole gab und wie Sauerstoff den tiefen Ozean erreicht hätte, fügte er hinzu. (Es gibt Cyanobakterien, die Eisen oxidieren können, während sie in seichten Gewässern mit Sonnenlicht liegen, aber die neue Studie behauptet, dass die Bakterien aus hydrothermalen Quellen stammen, sagte Konhauser.)
Obwohl mehrere einzelne Beweislinien darauf hinweisen, dass die Strukturen Beweise für das Leben sind, tritt das Problem auf, wenn sie versuchen, diese Beweisstücke in eine komplexe Geschichte zu verweben, sagte Konhauser.
"Nur weil es wie etwas aussieht, heißt das nicht, dass es so ist", sagte er.
