2 Milliarden Jahre alte Fossilien von Mehrzellern
Die Fossilien, die eine Gruppe um Abderrazak El Albani vom Hydrasa-Labor der Université de Poitiers in einer aktuellen Studie vorgestellt haben, stammen aus dem westafrikanischen Staat Gabun und sind 2,1 Milliarden Jahre alt.
Die Studie:
"Large colonial organisms with coordinated growth in oxygenated environments 2.1 Gyr ago" in "Nature" (Bd. 466, S. 100).
Mehrfach entstanden
Bakterien und andere einzellige Organismen existieren seit rund 2,5 Milliarden Jahren. Sichtbares Leben im heutigen Sinne mit Tieren und Pflanzen hat sich erst nach der Kambrischen Explosion vor rund 540 Millionen Jahren entwickelt. Aber schon davor, im Präkambrium haben sich Organismen gebildet, die aus mehreren Zellen bestanden; Biologen gehen davon aus, dass diese Entwicklung über einen Zeitraum von eineinhalb Milliarden Jahre mehrfach eingetreten ist, sich evolutionär aber nicht durchsetzen konnte.
Wie das genau vor sich gegangen ist, ist größtenteils unklar, denn Fossilien aus dieser Urgeschichte des Lebens sind äußerst selten. Umso spannender sind die Funde, die El Albani und Kollegen im Südosten von Gabun in schwarzem Schiefergestein gemacht haben. Die fossile Lagerstätte in der Nähe der Stadt Franceville hat bereits 250 gut erhaltene Dokumente der Urgeschichte freigegeben, weitere werden vermutet.
Wie ohrenförmige Kekse
Oberflächlich betrachtet schauen die bis zu zwölf Zentimeter großen Fossilien aus wie ohrförmige Kekse mit ausgefransten Enden und einer klumpigen Mitte (links). Unter dem Blick eines hochauflösenden Mikrotomographen zeigte sich aber eine radiale, folienartige Struktur im Inneren (rechts).
Die fossilen Überreste der Markoorganismen-Kolonien.
Weitere Analysen ließen darauf schließen, dass der Kohlenstoff des fossilen Gewebes durch biologische Prozesse entstanden sein musste. Das Mineral Pyrit, das den Organismus ersetzt hat, wurde durch Bakterien gebildet, die sich eher von Sulfaten als von Sauerstoff ernährt haben. Die Organismen selbst dürften in flachem Ozeanwasser mit freiem Sauerstoff gelebt haben.
Damit ist eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung des mehrzelligen Lebens bereits benannt: Sauerstoff. "Great Oxidation Event" nennen Forscher deshalb ein Ereignis, das sich vor rund 2,4 Milliarden Jahren abgespielt hat. Während die Erdatmosphäre zu Urzeiten zum Großteil aus Wasserdampf, Kohlendioxid, Ammoniak und Methan bestanden hatte, schwenkte sie zu diesem Zeitpunkt in Richtung mehr Sauerstoff.
Urgeschichte umschreiben
Die radiale Struktur der Fossilien interpretieren die Forscher als Beweis für koordiniertes Wachstum. Gemeinsam mit ihrer Komplexität spreche dies für eine Kolonie multizellulärer Organismen. "Auch wenn wir ihre genaue Natur und Verwandtschaft nicht bestimmen können, halten wir sie für historische Repräsentanten vielzelligen Lebens, das sich erst eineinhalb Milliarden Jahre später so rasch ausgebreitet hat", schreiben sie in ihrer Studie.
Sollte die Interpretation der Forscher zutreffen, würden sie die Urgeschichte des Lebens umschreiben. Die ältesten gesicherten Fossilienfunde von Bakterien sind kaum älter als jene von El Albani und seinen Kollegen, die bisher ältesten Funde makroskopischer Vielzelligkeit waren 200 Millionen Jahre jünger.
"Ohne ihren geologischen Zusammenhang hätte man die Funde vermutlich ignoriert", schreiben Geowissenschaftler der Universität Bristol in einem "Nature"-Begleitkommentar. "Aufgrund ihres Alters und der Tatsache, dass man sie mit freiem Auge sehen kann, sind sie aber äußerst erstaunlich."
Lukas Wieselberg, science.ORF.at
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