Fossilienfund belegt: Frühes Leben auf der Erde ernährte sich von Schwefel

3,4 Milliarden Jahre alte Zellen. | Copyright: David Wacey

Oxford/ England - Britische und australische Wissenschaftler glauben, in Australien die bislang ältesten Fossilien gefunden zu haben. Die Mikrofossilien zeigen demnach überzeugende Merkmale von Zellen und Bakterien, wie sie vor 3,4 Milliarden Jahren in einer damals noch nahezu sauerstofffreien Welt gelebt hatten. Ähnlich könnten auch frühe Lebensformen auf fernen Planeten aussehen.

Die Fossilien wurden im sogenannten Strelley Pool in Western Australia entdeckt und wurden hier zwischen Quarzsand des ältesten Küstenverlaufs in einigen der ältesten Sedimentgesteinsschichten auf der Erde bewahrt.

Wie das Team um Dr. David Wacey von der "University of Western Australia" und Professor Martin Brasier von der "Oxford University" im Fachmagazin "Nature Geoscience" berichten, war die Erde zu damaligen Zeit noch sehr heiß und von vulkanischer Aktivität dominiert:

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

"Der Himmel war bewölkt und grau, was trotz einer damals noch schwächeren Sonne, die Hitze isolierte", so die Pressemitteilung der "Oxford University". "Die Wassertemperatur der Ozeane lag deutlich über 50 Grad Celsius und die Strömungen waren deutlich stärker als heute. Auch die Landmassen waren noch wesentlich kleiner, etwa von der Größe der heutigen karibischen Inseln, jedoch mit enormen Gezeiten."

Zudem gab es damals erst sehr wenig Sauerstoff und auch noch keine Pflanzen oder Algen, die durch Photosynthese Sauerstoff produzieren konnten. Aus diesem Grund schlussfolgern die Wissenschaftler, dass sich dieses frühe irdische Leben durch den Stoffwechsel schwefelhaltiger Komponenten ernährte und nicht Sauerstoff für Energiegewinnung und Wachstum nutzen.

"Derartige Bakterien gibt es auch heute noch, etwa im Boden rund um heiße Quellen und hydrothermale Schlote am Grunde der Tiefsee - überall dort also, wo nur sehr wenig Sauerstoff zur Verfügung steht und Mikroorganismen sich von organischem Material ernähren können", erläutert Professor Brasier.

Die Entdeckung der Fossilien hat zugleich auch Auswirkungen auf die Suche nach Leben auf fernen Planeten, da sie Wissenschaftlern eine neue Vorstellung dessen geben können, wie die frühesten Formen des Lebens aussehen könnten.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Neue Funde belegen: Schon frühes Leben an Land nutze sexuelle Fortpflanzung und Sonnenlicht
14. April 2011
Fossilienfunde: Komplexe Lebensformen deutlich älter als bislang gedacht
1. Juli 2010
Wirbeltiere: Landgang mindestens 10 Millionen Jahre früher als bislang angenommen
8. Januar 2010
Leben auf der Erde könnte auch in Salzkrusten entstanden sein
19. September 2009
Leben auf der Erde 200 Millionen Jahre bevor Sauerstoff entstand
16. September 2009
Erste Tiere lebten in Seen, nicht im Meer
4. August 2009

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ox.ac.uk

Erdmeteoriden könnten irdisches Leben auf Jupitermonde getragen haben

Künstlerische Darstellung des Einschlags eines großen Asteroiden auf der Erde im Präkambrium (Illu.). | Copyright: Donald Davis, gemeinfrei

Mexico City/ Mexiko - Schon lange ist bekannt, dass Gesteinsbrocken, die - einst losgeschlagen aus Mond und Mars - die Erde erreichen können. Doch auch der umgekehrte Weg ist vorstellbar. Während auf diesem Weg bislang lediglich der Transport von Erdmaterial zu Mond, Venus und möglicherweise auch auf den Mars für möglich gehalten wurde, zeigt eine neue Studie mexikanischer Wissenschaftler, dass Erdmeteoriten sogar bis ins Jupitersystem vordringen können. Könnte auf diese Weise auch die Saat irdischen Lebens etwa in den Wasserozean auf Jupitermond Europa und darüber hinaus gelangt sein?

Losgeschlagen werden Mond- und Marsmeteoriden beispielsweise durch den Einschlag von Kometen oder großer Asteroiden, bei deren Kollision Auswurfmaterial so weit von den Himmelskörpern losgeschlagen wird, dass es das Schwerkraftfeld ihres Mutterkörpers (in diesem Fall Mond oder Mars) verlassen können und durchs All bis zur Erde reisen können.

Dieses Szenario vor Augen, stellen sich Forscher schon lange die Frage, wie viel Auswurfmaterial eines Asteroideneinschlags auf der Erde auf gleiche Weise auf andere Himmelskörper im Sonnensystem gelangt sein könnte.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Bisherige Simulationen haben sich dieser Frage angenommen und postuliert, dass irdisches Auswurfmaterial relativ einfach auf den Mond oder bis zur Venus gelangen kann, jedoch nur wenig dieser Erdteilchen den Mars erreichen, da sie hierzu sowohl die Schwerkraft der Sonne als auch die der Erde überwinden müssten.

Wie das Team um Mauricio Reyes-Ruiz von der "Universidad Nacional Autonoma de Mexico" nun mit einer neuen und zugleich bislang umfangreichsten Simulation jedoch zeigen, könnte Erdmeteoriden sogar das Jupitersystem erreichen.

Wie die Forscher vorab auf "arxiv.org" berichten, haben sie in ihrem Computermodell die Bewegung von 10.242 Partikeln an Auswurfmaterial simuliert und diese unterschiedlich schnell beschleunigt.

"Was sie entdeckt haben, ist eine wirklich Überraschung", kommentiert der Arxiv-Blog (technologyreview.com/blog/arxiv) "Zunächst konnten sie zeigen, dass doppelt so viel irdisches Material auf den Mars gelangen kann als bisherige Studien dies vermutet hatten. Zum anderen belegen die Simulationen bei höherer Auswurfsgeschwindigkeit, dass die irdischen Auswürfe in einem solchen Fall mit höherer Wahrscheinlichkeit ins Jupitersystem gelangen können als auf den Roten Planeten."

Dies wiederum könnte signifikante Auswirkungen für jenes Theoriemodell haben, welches davon ausgeht, dass irdisches Leben ins All und auf andere Himmelskörper gelangt sein könnte.

In ihrem Computermodell folgten die Wissenschaftler dem Auswurfmaterial 30.000 Jahre lang bis in Jupitersystem und orientierten sich somit an der von Biologen angenommenen maximalen Überlebensfähigkeitsdauer extremophiler, also extrem überlebensfähiger, irdischer Bakterien unter den Bedingungen des freien Weltraums (...wir berichteten, s. Links).

Könnte irdisches Leben also auch Jupitermonde wie Europa erreicht haben, auf dem es - unter einem Eispanzer – aller Wahrscheinlichkeit nach einen gewaltigen Ozean flüssigen Wassers gibt (...wir berichteten, s. Links). "Allerdings haben die mexikanischen Forscher in ihren Berechnungen diese Detailfrage nicht untersucht und nur den Flug der Erdmeteoriden zum Jupiter berechnet.

Eine weitere erstaunliche Erkenntnis der Simulationen ist die Tatsache, dass irdisches Auswurfmaterial nicht nur zahlreiche Himmelskörper im Sonnensystem erreichen, sondern dieses auch verlassen können. Tatsächlich endeten in den Simulationen sogar deutlich mehr Partikel im interstellaren Raum als an allen anderen Orten im Sonnensystem.

"Sollte sich bakterielles Leben also im Innern des irdischen Auswurfmaterial erhalten haben und sogar noch überlebensfähiger sein als Biologen dies bislang für möglich halten, könnte irdisches Leben sich schon jetzt auf dem Weg zu entfernten Sternen sein", spekuliert der Arxiv-Blog.

- Die vollständige Studie finden Sie HIER

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
NASA-Studie: Bausteine des Lebens können im All entstehen
10. August 2011
Bausteine des Lebens in weiterem Meteoriten entdeckt
11. Juni 2011
Experiment belegt: Im Innern von Meteoriten können organische Moleküle entstehen
10. Mai 2011
Extremophile Bakterien wachsen noch bei 400.000facher Erdanziehungskraft
28. April 2011
Extremophile Bakterien: Bioexperiment außerhalb der ISS zurück auf der Erde
5. April 2011
Extremophiles Bakterium könnte auf dem Mars Millionen Jahre überdauern
25. November 2010
Nekropanspermie: Erweckten tote Mikroben aus dem All die Erde zum Leben?
18. November 2010
Forscher halten Bakterium für außerirdischen Eindringling
13. August 2010
Forscher beleben seit 120.000 Jahren tiefgefrorenes Bakterium - Mögliche Vergleiche zu außerirdischen Mikroben
16. Juni 2009

Zum Thema:


- - -

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / arxiv.org / technologyreview.com/blog/arxiv

Neue Einblicke in die Entstehung von ungewöhnlichen Planetensystemen

Ein Stern mit der protoplanetaren Scheibe zieht Gas aus der "target cloud" ab und sammelt dieses in Form eines Rings um sich herum an. | Copyright: Ingo Thies, AIfA/UniBonn

Bonn/ Deutschland - Ungewöhnliche Planetensysteme mit schiefen oder sogar entgegen gesetzten Umlaufbahnen werden unter stürmischeren Bedingungen geboren als bislang gedacht. Zu diesem Ergebnis kommen Astrophysiker der "Universität Bonn" zusammen mit englischen Kollegen der Universitäten Sheffield und Cardiff. Die Forscher konnten zeigen, dass Planeten bei einem Treffen von zwei Sternenwolken entstehen: Offenbar geraten die Wolken, die die Sterne umgeben, dabei in einen Strudel aus Gas und Staub.

Während sich die Erde, ebenso wie die anderen Planeten in unserem Sonnensystem, im gleichen Drehsinn, wie die Sonne um sich selbst rotiert, um die Sonne dreht, hat eine Forschergruppe um den Astrophysiker Professor Dr. Pavel Kroupa von der "Universität Bonn" nun Planeten außerhalb unseres Sonnensystems untersucht, die dieser Gesetzmäßigkeit völlig widersprechen. Diese umkreisen ihre Sterne auf schiefen oder elliptischen Bahnen und bewegen sich in einigen Fällen sogar entgegengesetzt zur Eigenrotation ihrer Zentralgestirne.

Um zu verstehen, wie es zu diesen Ungereimtheiten kommt, haben die Wissenschaftler ein neues Modell der Planetenentstehung entwickelt. Ihre Computersimulationen zeigen, dass ein neues Planetensystem aus einem Zusammenstoß zweier Sternenwolken entsteht: "Wenn eine Sternenwolke in die Umlaufbahn eines anderen Sterns hineingelangt, beginnt ein stürmischer Tanz aus Staub und Gas", erläutert die Pressemitteilung der Bonner Universität. "Solche Wechselwirkungen zwischen Geschwistersternen dürften eher die Regel als die Ausnahme sein, weil Sterne üblicherweise in engen Sternhaufen entstehen."

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Bei diesem Vorgang zieht ein Stern wie ein kosmischer Staubsauger massenweise Gas aus der Wolke des anderen Sterns in seine eigene Umlaufbahn ab. Somit strömt das Gas dann in zufälliger Richtung auf die bereits vorhandene Umlaufbahn aus Gas und Staub ein und dreht diese aus ihrer Richtung. "Im Extremfall können Umlaufbahnen sogar ganz ihren Drehsinn wechseln und in die andere Richtung kreisen", erklärt Kroupa.

Durch die fremden Gasströme werde der innere Bereich der Wolke zusammengedrängt, was die Verklumpung der Staubwolken zu Planeten beschleunigt. Außerdem gebe es Planeten, deren Umlaufbahnen so stark geneigt seien, dass sie das ganze System instabil machten: "Die leichten Planeten werden dadurch nach und nach aus dem System geschleudert, während die schwereren Planeten auf engere Bahnen gedrängt werden", erklärt der für die Computersimulationen verantwortliche Dr. Ingo Thies.

Die neue Theorie zur Planetenentstehung könne nun Fragen in der Astrophysik beantworten, die das klassische Model offen ließ, so die Forscher. "Bisher gingen Astronomen davon aus, dass Planeten in einer sich zusammenziehenden rotierenden Wolke entstehen, in dessen Zentrum sich ein junger Stern aufhält. Der Staub und das Gas, aus dem die Wolken bestehen, verklumpen zu vielen kreisrunden Bällen - den Planeten. Diese kreisen dann um den Stern, wie auch unsere Erde die Sonne umkreist: Alle schön geordnet in derselben Ebene und im gleichen Drehsinn, wie der Stern um sich selbst rotiert."

Da auch die Ebene unseres Sonnensystems um etwa sieben Grad gegenüber dem Sonnenäquator geneigt ist, könnte ein frühes Rendezvous mit der Gaswolke eines anderen Sterns für diese Schieflage also durchaus eine plausible, wenn nicht sogar die einfachste Erklärung liefern: "Zu unserem Glück verlief dieses Treffen jedoch glimpflich, so dass die Erde heute in geordneten Bahnen ihre Kreise zieht“, so Thies.

Ihre Forschungsergebnisse haben die deutschen und britischen Wissenschaftler aktuell im Fachmagazin "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" veröffentlicht.

Quellen: uni-bonn.de / grenzwissenschaft-aktuell.de

Neue Studie bestätigt: Marsboden nicht lebensfeindlich

Phoenix-Grabungsstelle auf dem Mars. | Copyright: NASA

Mofett Field/ USA - Eine neue Analyse von Messdaten des mobilen Marslabors "Phoenix" widerspricht früheren Vermutungen, dass - aufgrund darin vorhandener Oxidationsmittel - der Marsboden für Leben ungeeignet sein könnte. Vielmehr gibt es offenbar kaum Unterschiede zu irdischen Böden.

1976 untersuchte die Mars-Sonde "Viking" zum ersten Mal Bodenproben auf dem Mars. Die damaligen Werte deuteten aufgrund vermeintlich zu hoher Anteile an stark oxidierenden Bestandteilen daraufhin, dass die Oberfläche des Roten Planeten alles andere als eine lebensfreundliche Umgebung darstellen könnte.

Untersuchungen durch die Labor-Einheit der "Phoenix"-Mission bestätigten dann 2008 ebenfalls Perchlorate im Marsboden (...wir berichteten). Eine neue Analyse der Phoenix-Daten belegt nun, dass trotz des Perchlorats der Boden des Mars lebensfreundlich ist.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Wie das Team um Richard C. Quinn vom "Carl Sagan Center" am "SETI Institute" und vom "Ames Research Center" der NASA im Fachmagazin "Geophysical Research Letters" berichten, zeigen die Daten des "Wet Chemistry Laboratory" an Bord der Phoenix-Sonde, dass im Marsboden zwar oxidierende Bestandteile vorhanden sind, deren Menge jedoch so gering ist, dass sich der Marsboden kaum von lebensfreundlichen Böden auf der Erde unterscheidet.

Schon angesichts des Nachweises der Perchlorate 2008 zweifelten Wissenschaftler daran, dass Perchlorate Leben im Marsboden kategorisch ausschließen würden und erläuterten, dass obwohl Perchlorate, die als starke Oxidationsmittel und brandfördernde Substanzen bekannt sind, selbst in irdischen Böden - etwa in der Atacamawüste - vorkommen und es dort Pflanzen gibt, die selbst in stark Perchlorate-haltigen Böden gedeihen. Einige Mikroorganismen ernähren sich sogar aus biochemischen Prozessen, die auch Perchlorate enthalten.

WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Phoenix findet Hinweise auf Perchlorate im Marsboden
6. August 2008
Phoenix findet Eis im Marsboden
20. Juni 2008

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / agu.org