Neue Überreste des ersten Lebens auf der Erde in Saudi-Arabien entdeckt

Stromatolithen sind die frühesten geologischen Zeugnisse des Lebens auf der Erde. Diese eigenartigen biotischen Strukturen bestehen aus Algenteppichen, die zum Licht hin wachsen und Karbonate ausfällen. Nach ihrem ersten Auftreten vor 3,48 Ga dominierten Stromatolithen den Planeten fast drei Milliarden Jahre lang als einzige lebende Karbonatfabrik.

Stromatolithen sind auch teilweise für das Große Sauerstoffereignis verantwortlich, das die Zusammensetzung unserer Atmosphäre durch die Einführung von Sauerstoff drastisch veränderte. Dieser Sauerstoff vernichtete zunächst die Konkurrenz der Stromatolithen und ermöglichte ihre Vorherrschaft im Archaikum und frühen Proterozoikum. Als jedoch immer mehr Lebensformen ihren Stoffwechsel an eine sauerstoffreiche Atmosphäre anpassten, begannen die Stromatolithen zu schwinden und tauchten in den geologischen Aufzeichnungen nur nach Massenaussterben oder in schwierigen Umgebungen auf.

„Die Bakterien sind immer da, aber sie haben normalerweise nicht die Chance, Stromatolithen zu bilden“, erklärt Volker Vahrenkamp, ​​Autor einer neuen Studie in Geologie. „Sie werden weitgehend von Korallen verdrängt.“

In der heutigen Zeit sind Stromatolithen auf extreme Nischenumgebungen wie hypersaline Meeresumgebungen (z. B. Shark Bay, Australien) und alkalische Seen beschränkt. Bis vor kurzem waren die Exuma-Inseln auf den Bahamas das einzige bekannte moderne Analogon zu den biologisch vielfältigen, offenen flachen Meeresumgebungen, in denen sich die meisten Stromatolithen aus dem Proterozoikum entwickelten.

Das war so, bis Vahrenkamp lebende Stromatolithen auf der Insel Sheybarah im nordöstlichen Schelf des Roten Meeres in Saudi-Arabien entdeckte. Vahrenkamp untersuchte Tipi-Strukturen – Salzkrustendome, die man vom Weltraum aus sehen kann –, als er zufällig auf das unscheinbare Stromatolithenfeld stieß. Die Entdeckung war überraschend, aber glücklicherweise ist Vahrenkamp einer der wenigen Menschen, die zuvor Stromatolithen auf den Bahamas gesehen haben.

„Als ich darauf trat, wusste ich, was sie waren“, erklärt Vahrenkamp. „Es handelt sich um eine 2000 km lange Küste aus Karbonatplattformen, also ist es im Prinzip ein interessantes Gebiet, um nach Stromatolithen zu suchen … aber auf den Bahamas ist es genauso, und trotzdem gibt es nur ein kleines Gebiet, in dem man sie findet.“

Die Insel Sheybarah ist eine zwischen Gezeiten und seichtem Subtidalbereich gelegene Umgebung mit regelmäßig wechselnden feuchten und trockenen Bedingungen, extremen Temperaturschwankungen zwischen 8 °C und >48 °C und oligotrophen Bedingungen – ähnlich wie auf den Bahamas. Da ähnliche Umweltbedingungen auf der Al-Wajh-Karbonatplattform weit verbreitet sind, könnten sich in der Nähe weitere Stromatolithenfelder befinden. Vahrenkamp und sein Team haben mit dieser Erkundungsarbeit begonnen, aber Stromatolithen sind klein, etwa 15 cm im Durchmesser, und daher schwer zu erkennen, bis man sehr nahe herankommt.

Im Sheybarah-Inselfeld gibt es mehrere hundert Stromatolithen. Einige sind gut entwickelt, perfekte Lehrbuchbeispiele. Andere sind eher blattartig und weisen ein niedriges Relief auf. „Vielleicht könnten sie jung sein“, vermutet Vahrenkamp, ​​„aber wir wissen nicht, wie ein Baby-Stromatolith aussieht. Sie müssen klein anfangen, aber das wissen wir nicht.“

Ein Teil des Problems ist, dass wir nicht wissen, wie schnell Stromatolithen wachsen. Ihre Datierung ist sehr schwierig, da sie aus zwei verschiedenen Karbonatkomponenten bestehen, die praktisch unmöglich zu trennen sind: die von Mikroben neu ausgefällte Komponente, die von Interesse ist, und in der Umwelt vorhandener Karbonatsand, der irreführend ist. Derzeit überwacht Vahrenkamps Team das Feld monatlich, um alle sichtbaren Veränderungen aufzuzeichnen. Bald könnte es einen Versuch geben, einige Stromatolithen von Sheybarah Island in ein Aquarium zu überführen und dort zu züchten – eine spannende experimentelle Aussicht.

Vahrenkamps Entdeckung gibt uns die Möglichkeit, die Entstehung und das Wachstum von Stromatolithen besser zu verstehen. Dies wird uns Einblicke in die frühe Entwicklung des Lebens und der Ozeane auf der Erde geben und uns vielleicht sogar bei der Suche nach Leben auf anderen Planeten wie dem Mars helfen. Wie würde Leben auf dem Mars aussehen und wie würden wir es erkennen? Die Untersuchung von Stromatolithen, die die ersten Lebensformen auf der Erde waren, bevor unser Planet überhaupt eine sauerstoffhaltige Atmosphäre hatte, ist ein äußerst vielversprechender Ansatz.