In Kristall konserviert: 830 Millionen Jahre alte Lebensformen entdeckt

Vor vielen Millionen Jahren bildete sich ein Salzkristall und schloss kleinste Formen von Leben in sich ein. Dieser wurde nun von Forschenden aus den USA genauer untersucht – und könnte vermutlich eine wahre Sensation darstellen.

Von Marina Weishaupt
Veröffentlicht am 7. Juni 2022, 09:44 MESZ
Verteilung der Mikroorganismen in primären Flüssigkeitseinschlüssen im Halit der Browne-Formation.

Verteilung der Mikroorganismen in primären Flüssigkeitseinschlüssen im Halit der Browne-Formation.

Foto von Kathleen C. Benison et al.

Ein Salzkristall aus der 830 Millionen Jahre alten Browne-Formation in Zentralaustralien soll möglicherweise einige der ältesten noch aktiven Formen von Leben auf der Erde beinhalten. Forschende des Department of Geology and Geography der West Virginia University haben den sogenannten Halit bereits äußerlich untersucht und ihre Erkenntnisse in einem Artikel im Fachmagazin Geology veröffentlicht.  

Die im Inneren des Kristalls eingeschlossenen organischen Substanzen und Formen sollen nun genaueren Untersuchungen unterzogen werden. Dafür werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Mineral allerdings aufbrechen müssen. 

Gut erhalten und womöglich noch am Leben

Entdeckt wurden die möglichen Formen von lebenden Mikroorganismen mit Hilfe modernster bildgebender Verfahren, die ermöglichen, das Material ohne Zerstörung einzusehen. Durch den Einsatz hochauflösender Mikroskope und Kameras wurden die Bestandteile der Flüssigkeitseinschlüsse gesichtet und um das bis zu 2000-fache vergrößert. Dem Team um Sara I. Schreder-Gomes offenbarten sich auf diese Weise diverse Einschlüsse von Flüssigkeiten.

Mikroorganismen in einzelnen Flüssigkeitseinschlüssen im Halit der Browne-Formation: (A) Braunalgenzelle, betrachtet im ebenen Durchlicht. (B) Orangefarbene Algenzelle (a) und organischen Verbindungen um die Luftblase (C 1/2) Eine Kette von gelben Algenzellen, klaren Kokken und einer Luftblase aus einer klaren organischen Verbindung (D 1/2) Klare Prokaryoten, gelben Algen, Halos aus verdächtigen organischen Verbindungen, Luftblasen und klaren zufälligen Tochterkristallen; organische Stoffe fluoreszieren weiß und gold.

Foto von Sara I. Schreder-Gomes et al.

„Die gut erhaltenen primären Flüssigkeitseinschlüsse im Halit [...] sind Überreste ursprünglicher Oberflächengewässer“, erklären die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Darin vorkommende Prokaryoten, Eukaryoten und organische Verbindungen wurden eingeschlossen, als sich der Halit vor etwa 830 Millionen Jahren in einem solchen Gewässer bildete. Während dieser großen Zeitspanne hätten sie keinerlei erhebliche Zersetzung erfahren.

„Einige Flüssigkeitseinschlüsse enthalten mehrere Mikroorganismen. Diese Flüssigkeitseinschlüsse enthalten typischerweise sowohl Prokaryoten als auch Eukaryoten“, heißt es in der Studie. Und diese Lebewesen – ohne und mit Zellkern – könnten auch nach dieser langen Zeit noch Anzeichen von Aktivität aufweisen.

Durch Veränderungen des Stoffwechsels sind Mikroorganismen in der Lage über eine lange Zeit in derartigen Mikrolebensräumen zu überdauern. Beispielhaft nennen die Forschenden dafür etwa Mikroorganismen wie Dunaliella-Algen. Sie schrumpfen, sobald das Wasser ihres Wirts zu salzhaltig wird. Obwohl die Lebewesen bevorzugt in salzhaltigen Umgebungen leben, reduzieren sie bei zu hohem Salzgehalt ihre biologische Aktivität größtenteils. Laut der Studie könnte eine Koexistenz mit organischen Verbindungen oder toten Zellen als Nährstoffquellen dienen, um in diesen Mikrolebensräumen zu überleben. 

Ein Sensationsfund für die Zukunft

Die bisher ältesten bekannten in einem Halit konservierten Prokaryoten stammen aus dem Perm-Zeitalter, welches vor rund 300 Millionen Jahren begann. Der nun untersuchte Halit aus der Browne-Formation in Zentralaustralien stammt aus dem vor etwa 1000 Millionen Jahren begonnenen Zeitalter des Neoproterozoikums. Die darin eingeschlossenen Mikroorganismen müssten, wie auch der Halit selbst, mindestens 830 Millionen Jahre alt sein. Sie sind also ohnehin schon eine Sensation – ob tot oder lebendig.

In der Studie betont das Team, dass ihre Entdeckung maßgeblich zum Verständnis der Überlebenschancen von Organismen aus salzhaltigen Umgebungen beiträgt. Außerdem helfen die gewonnenen Erkenntnisse der Wissenschaft zukünftig bei der Suche nach weiteren konservierten Lebensformen. Flüssigkeitseinschlüsse müssten auch in Zukunft als potenzielle Wirte für weitere unentdeckte, uralte Mikroorganismen und organische Verbindungen betrachtet werden – sowohl auf der Erde als auch auf anderen Planeten. 

„Die Ergebnisse unserer Studie deuten auf die Möglichkeit einer ähnlichen Langzeitkonservierung von Biosignaturen auf dem Mars hin“, wird weiter erklärt. Die Merkmale der Browne-Formation würden ein mögliches Pendant zum erdähnlichen Nachbarplaneten darstellen. Denn auch dort gab es einst Salzseen, in denen sich Halitkristalle bildeten. Vergangenes Leben in Form von Mikrofossilien in derartigen Einschlüssen könnte also nur darauf warten, von uns entdeckt zu werden.

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