Wann gab es das erste Leben auf der Erde? Nach einer aktuellen Studie war das vor (mindestens) 3,42 Milliarden Jahren. Denn so alt sind Spuren in einem Gestein in Südafrika, die die Wissenschaftler als Mikrofossilien von frühen Mikroorganismen deuten. Die bisher ältesten bekannten Bewohner der Erde. Wie die Forscher diese Entdeckungen deuten und was das mit der Suche nach Leben im All und auf dem Planeten Mars zu tun hat, erfahrt Ihr hier.
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Erde, Planet des Lebens – aber seit wann?
Unsere Erde ist fast 4,6 Milliarden Jahre alt und präsentiert sich seit Milliarden von Jahren als der berühmte “baue Punkt im All”. Doch wie jedes Schulkind lernt, war die Erde nicht immer ein so einladender Ort, wie er heute ist. In der Frühzeit zeigte er sich als glühende Feuerkugel im All – ohne wirklich feste Oberfläche und ohne Meere und Ozeane. Ein Ball aus geschmolzenem Gestein, der sich nach und nach verfestigte, später Ozeane bekam (und auch hielt) und auf der sich noch viel später auf der festen Oberfläche Leben in einer schier unendlichen Vielfalt ausbreitete.
Milliarden Jahre durch die Erdzeitalter seit Anbeginn unseres Sonnensystems, die uns in unzähligen TV-Dokumentationen und Büchern so plastisch und anschaulich präsentiert werden. Mit zwei großen und bisher ungelösten Problemen gleich zu Beginn von dem, was wir heute unseren Heimatplaneten nennen. Erstens die Frage, wie überhaupt das ersten Leben auf der Ur-Erde entstehen konnte. Und zweitens, wann und wo das war.
Die erste Frage ist und bleibt unbeantwortet. Niemand weiß es genau, wie das erste Leben aus toter Materie entstand. Ein Wunder des Universums – selbst dann, wenn das Leben aus dem Kosmos zu uns gelangt sein sollte. Etwa durch Kometen. Was die Frage nach der Entstehung des Lebens an sich nicht beantwortet, sondern nur an einen anderen und uns fremden Ort verlegt. Ein weites Feld der Forschung, der Wissenschaftler seit Jahrzehnten auf der Spur sind.
Der zweiten Frage jedoch nähren sich Wissenschaftler immer mehr und genauer. Lange schon wird angenommen, dass relativ kurz nach Entstehung und Abkühlung der Erde sich die ersten Mikroorganismen entwickelten. Möglicherweise schon nach rund einer haben Milliarde Jahren.
Das älteste Leben auf der Erde
Hoch im Kurs stehen bei dieser Fragestellung schon seit längerer Zeit hydrothermale Quellen und Schlote auf dem Meeresgrund. Heiße Schlote voller Nährstoffe und chemischer Bausteine, die die Entstehung primitiven Lebens in Gang gesetzt haben könnten. Auch auf anderen Himmelskörpern, wie diversen Monden in unserem Sonnensystem. Auch dort werden solche Schlote und damit auch Leben vermutet.
Wann das auf der Erde geschah, versuchen Forscher durch Mikrofossilien herauszufinden. Keine Fossilien im klassischen Sinn, sondern winzige Rillen in uraltem Gestein. Diese Spuren werden auf ihre chemische Zusammensetzung hin untersucht, um so schlussfolgern zu können, ob diese “Risse” von einst lebenden Mikroorganismen stammen. 1996 wurde auf diesem Wege sogar in dem Meteoriten ALH 84001 mutmaßliche Lebensspuren nachgewiesen. Ein Gesteinsbrocken, der vom Mars kam und in der Antarktis einschlug.
Wie bei dem Mars-Meteoriten sind auch die Nachweise von Mikrofossilien in irdischem Gestein nicht immer unumstritten. Nicht alles, was nach einstigem Leben aussehen soll, war auch welches. Eine lang anhalte Diskussion unter den Forschern, die aktuell neue Nahrung bekommen hat. Denn Wissenschaftler um Barbara Cavalazzi von der Universität Bologna (Italien) haben nun genau solche Mikrofossilien entdeckt, die ihrer Meinung nach belegen, dass es vor 3,42 Milliarden Jahren bereits Leben auf unserem Planeten gab.
Bei ihrer Untersuchung griffen sie auf Proben zurück, die aus dem “Barberton Greenstone Belt” in Südafrika stammen. Sie gelten als eine der ältesten Gesteine der Erde, die durch Sedimentablagerungen entstanden sind. Hier nutzten die Forscher Proben aus einem Bereich, in dem vor Milliarden von Jahren sich kaltes Meerwasser mit durch Vulkane erhitztes Wasser vermischte. Ein Cocktail für Chemikalien und Nährstoffe für die Entstehung von Leben, so die Forscher in ihrer aktuellen Studie in “Science Advances“.
Auswirkungen bei der Suche nach Leben auf dem Mars
Hier fanden die Forscher winzige Spuren, sogenannte Filamente, die ihrer Ansicht nach nur von Lebewesen stammen können. Die gemessene Nickel-Konzentration in diesen Spuren ähnelt dabei sogar denen, “die sich bei heute lebenden Mikroben finden, die Methan verstoffwechseln”. Außerdem würden die angenommenen Mikrofossilien eindeutig eine kohlenstoffreiche Außenhülle aufweisen, die in ihrer Struktur und Chemie klar einen inneren Kern abgrenzt. Die Verteilung dieser Ur-Organismen in den früheren Höhlungen zeige außerdem, dass es sich um Leben handeln würde. Cavalazzi:
“Wir haben außergewöhnlich gut erhaltene versteinerte Mikroben gefunden, die offenbar an den Wänden von Hohlräumen gediehen, die durch warmes Wasser aus hydrothermalen Systemen einige Meter unter dem Meeresboden entstanden sind. Unterirdische Lebensräume, die durch vulkanische Aktivität aufgeheizt wurden, haben wahrscheinlich einige der frühesten mikrobiellen Ökosysteme der Erde beherbergt, und dies ist das älteste Beispiel, das wir bisher gefunden haben.”
Damit wäre es ihnen erstmals gelungen solche Fossilien in eine Zeit zu datieren, “in der das Leben erstmals auf der Erde entstand”, so Cavalazzi weiter. Und das habe direkte Auswirkungen auf die Suche nach Leben im All bei unserem Nachbarn Mars:
“Da wir ähnliche Umgebungen auch auf dem Mars finden, hat die Studie auch Auswirkungen auf die Astrobiologie und die Chancen, Leben außerhalb der Erde zu finden.“
Mit einem Alter von 3,42 Milliarden Jahren wären diese Organismen die bisher ältesten, die auf unserer Erde nachgewiesen wurden. Und sie fallen in eine Epoche unseres Sonnensystems, in der auch der Mars aller Wahrscheinlichkeit nach lebensfreundlich war. Auf ihm gab es Meere, Ozeane, fließendes Wasser und vermutlich auch Leben. Der genannte Mars-Meteorit ALH 84001 wird übrigens auf ein Alter von rund 4,09 Milliarden Jahren datiert. Nur rund 0,67 Milliarden Jahre älter als die Spuren aus dem “Barberton Greenstone Belt” in Südafrika.
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Lars A. Fischinger
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