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Flüssigkeitseinschlüsse

Göttinger Wissenschaftler entdecken Treibstoff frühesten Lebens

Baritkristall mit flüssigen und festen Einschlüssen (dunkle Schichten).

Baritkristall mit flüssigen und festen Einschlüssen (dunkle Schichten).

Göttingen. Ein Forscherteam der Universität Göttingen hat organische Moleküle und Gase nachgewiesen, die in 3,5 Milliarden Jahre altem Gestein eingeschlossen wurden. Es ist wahrscheinlich, dass Lösungen aus früh-archaischen Hydrothermalquellen wesentliche Bestandteile enthielten, die eine Grundlage für die Existenz frühester Lebensformen auf unserem Planeten bildeten, heißt es in einer Mitteilung der Universität.

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Es sei allgemein akzeptiert, dass die frühesten Lebensformen kleine organische Moleküle als Baumaterialien und Energiequellen nutzten konnten. Doch die Existenz solcher Komponenten in frühen Lebensräumen konnte auf der Erde bisher nicht nachgewiesen werden. Die Ergebnisse der Studie sind in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Nährstoffe für frühes mikrobielles Leben

Die Wissenschaftler untersuchten 3,5 Milliarden Jahre alte „Barite“ – ein aus Bariumsulfat (BaSO4) bestehendes Mineral. Diese stammen aus der Dresser-Formation, einer geologischen Einheit in Westaustralien. Die Barite entstammen einer Zeit, in der sich frühes Leben auf der Erde entwickelte. Im Feld sind die Dresser-Barite oft mit versteinerten eisensulfidreichen laminierten mikrobiellen Matten – Stromatolithe – verbunden.

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Die Dresser-Formation

Das Forscherteam machte seine Entdeckungen bei Untersuchungen in der Dresser-Formation in Westaustralien. Mit einem Alter von 3490 bis 3480 Millionen Jahren BP stammt sie aus dem Paläoarchaikum. Die Formation enthält die ältesten bekannten Makrofossilien in Form von Stromatolithen und weiteren Hinweisen auf mikrobielles Leben. Sie tritt in einem 25 Quadratkilometer großen Gebiet im Panorama-Grünsteingürtel des East Pilbara Terrane auf und ist etwa 1000 Meter mächtig.

Diese Barite enthalten mikroskopische Einschlüsse, die mit Gasen und Flüssigkeiten gefüllt sind. Diese wurden eingeschlossen, als die Barite in einem flachen Tümpel kristallisierten, der von vulkanisch erhitzten Flüssigkeiten aus dem Untergrund gespeist wurde. „Wir vermuteten, dass in diesen Einschlüssen einfache organische Moleküle eingeschlossen wurden, die als Nährstoffe für frühes mikrobielles Leben gedient haben könnten“, sagt Dr. Helge Mißbach, Erstautor der Studie. Mißbach hat zur Zeit der Studie am Geowissenschaftlichen Zentrum der Universität Göttingen gearbeitet und ist nun am Institut für Geologie und Mineralogie der Universität zu Köln tätig.

In den Flüssigkeitseinschlüssen identifizierte das Team organische Verbindungen, unter anderem Essigsäure und Methanthiol sowie Gase wie Kohlendioxid, wenig Methan und Schwefelwasserstoff. Letzterer ließe den Dresser-Barit beim Anritzen wie faule Eier riechen, so Mißbach. Diese Verbindungen könnten wichtige Substrate für Stoffwechselprozesse des frühen mikrobiellen Lebens gewesen sein. Darüber hinaus werden sie als Schlüsselfaktoren für die Entstehung des Lebens auf der Erde betrachtet und erforscht.

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Die unmittelbare Verbindung zwischen den aus dem Untergrund hervorquellenden primordialen organischen Molekülen und mikrobiellen Organismen – vor rund 3,5 Milliarden Jahren – ist nach Angaben der Universität ein bemerkenswerter Befund, der das noch sehr lückenhafte Verständnis der frühesten Evolution des Lebens auf der Erde erheblich erweitere.

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Von chb

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