Älteste lebende Mikroorganismen in Gestein aufgespürt?

Dass tief in der Erde, in mehreren Kilometern Tiefe, Mikroorganismen leben, ist lange bekannt. Forschern haben nun in Bohrkernen aus Südafrika Mikroorganismen gefunden, die unter Licht- und Luftabschluss dort seit ca. 2 Milliarden Jahren leben könnten.

Die ältesten lebenden Mikroorganismen, die bisher gefunden wurden, stammen aus der Zeit vor etwa 100 Millionen Jahren. Einem Forscherteam der Universität Tokio ist es nun nach eigenen Angaben gelungen, aus zwei Milliarden Jahre alten geologischen Schichten in Südafrika (möglicherweise noch lebende) Mikroorganismen zu extrahieren. Sollte sich diese Entdeckung bestätigen, könnte sie mehr Aufschluss über den Ursprung und die Entwicklung des Lebens auf der Erde geben, schreibt NHK hier.

Bohrkerne aus Südafrika

Das Forscherteam um Dr. Suzuki von der Universität Tokio hatte Bohrkerne aus dem Bushveld Igneous Complex im Nordosten Südafrikas zur Verfügung. Das Gestein bildete sich vor rund 2 Milliarden Jahren, als als Magma langsam unter der Erdoberfläche abkühlte.

"Der Bushveld Igneous Complex erstreckt sich über eine Fläche von ca. 66.000 km2 (etwa so groß wie Irland), variiert in der Mächtigkeit um bis zu 9 km und enthält einige der reichsten Erzvorkommen der Erde, darunter etwa 70 % des weltweit abgebauten Platins", zitiert Pressemitteilung der Universität. Die Pressemitteilung der Universität Tokyo enthält weitere Details und Fotos der Region sowie die Abbildung des nachfolgend gezeigten Bohrkerns.

Der Bushveld Igneous Complex (BIC), Südafrika. Dieses Bild zeigt einen sehr berühmten Aufschluss, bei dem fast horizontale schwarze und weiße Schichten zu beobachten sind. Der BIC besteht aus Schichten von Eruptivgestein in Form eines Beckens, das sich in einem Zeitraum von etwa 1 Million Jahren gebildet hat und sich danach kaum verändert zu haben scheint. © Y. Suzuki Quelle: Pressemitteilung der Universität Tokyo

Aufgrund der Art und Weise, wie sich der Komplex gebildet hat, und wegen der minimalen Verformung oder Veränderung, die das Gestein seither erfahren hat, wird angenommen, dass der Bushveld Igneous Complex einen stabilen Lebensraum für uraltes mikrobielles Leben geboten haben könnte, der bis heute fortbesteht.

Daher untersuchten die Forscher eine Bohrkern-Probe mit einem Durchmesser von 8,5 cm und einer Länge von 30 cm. Dieser Bohrkern wurde mit Hilfe des International Continental Scientific Drilling Program, einer gemeinnützigen Organisation, die die Erkundung geologischer Stätten finanziert, aus einer Tiefe von 15,28 m gewonnen und dann an der Fundstelle zur weiteren Analyse geborgen.

Analyse des Bohrkerns

Das Gestein des Bohrkerns wurde in dünne Scheiben geschnitten und analysiert. Der Bohrkern wies Risse auf. Alle Lücken im Gestein, in der Nähe dieser Risse, waren mit Lehm verstopft, so dass es für die Organismen unmöglich war, die Risse zu verlassen oder von den oberen Erdschichten in diese Tiefe einzudringen.

In diesen Rissen entdeckte das Team Spuren von mikrobiellen Zellen, die dicht gedrängt in Rissen im Gestein saßen. Die Forscher verwendeten eine zuvor entwickelte Technik, um zu bestätigen, dass die Mikroben aus der Gesteinsprobe stammten und nicht auf eine Verunreinigung während des Bohr- oder Untersuchungsprozesses zurückzuführen waren.

Durch Anfärben der DNA der mikrobiellen Zellen und die Verwendung von Infrarotspektroskopie, um die Proteine in den Mikroben und im umgebenden Ton zu untersuchen, bestätigten sie, dass die Mikroorganismen sowohl lebendig als auch nicht kontaminiert waren.

"Ich interessiere mich sehr für die Existenz von Mikroben unter der Oberfläche nicht nur auf der Erde, sondern auch für die Möglichkeit, sie auf anderen Planeten zu finden", sagte Dr. Suzuki. "Während Gesteine vom Mars im Allgemeinen viel älter sind (2 Milliarden bis 3 Milliarden Jahre), soll der NASA-Rover Perseverance derzeit Gesteine zurückbringen, die ein ähnliches Alter haben wie die, die wir in dieser Studie verwendet haben. Die Tatsache, dass wir mikrobielles Leben in Proben von der Erde gefunden haben, die 2 Milliarden Jahre alt sind, und dass wir in der Lage sind, ihre Echtheit genau zu bestätigen, macht mich sehr neugierig auf das, was wir jetzt vielleicht in Proben vom Mars finden können."

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Microbial Ecology veröffentlicht. Focus hat das Ganze in diesem Artikel näher beleuchtet.