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3,48 Milliarden Jahre: Die ältesten Lebensspuren der Erde sind bedroht
Fast 3,5 Milliarden Jahre reichen einige steinerne Spuren mikrobiellen Lebens in Westaustralien zurück. Eine Auswertung von 50 Jahren Forschung zeigt, was solche Mikrobialithe über frühe Lebensräume und die Widerstandsfähigkeit von Lebensgemeinschaften verraten. Zugleich macht sie deutlich, wie gefährdet viele fossile Fundstellen und noch lebende Mikrobialithe durch menschliche Eingriffe und Umweltveränderungen sind.
Perth (Australien). Mikrobialithe entstehen, wenn mikroskopisch kleine Organismen Sedimentpartikel festhalten oder Mineralien aus dem Wasser ausfällen. Über lange Zeit können daraus feste, oft kuppelförmige Gebilde werden. Sie bewahren keine Körper einzelner Lebewesen, sondern Spuren der Tätigkeit ganzer mikrobieller Gemeinschaften.
An ihrem inneren Aufbau lassen sich verschiedene Formen unterscheiden. Stromatolithen besitzen erkennbare Schichten, während Thrombolithen eine unregelmäßig verklumpte Struktur zeigen. Beide finden sich als Fossilien, doch an wenigen Orten existieren auch heute noch lebende Mikrobialithe, etwa an der Shark Bay und im Lake Clifton in Westaustralien.
Forscher des Geological Survey of Western Australia (GSWA) haben die Entwicklung der Mikrobialith-Forschung über fünf Jahrzehnte ausgewertet. Die wissenschaftliche Übersichtsarbeit bündelt ältere Befunde, statt eine einzelne neue Fossilienentdeckung zu präsentieren. Im Mittelpunkt steht, was die geologischen Archive über die Geschichte des Lebens verraten und wie sich diese Zeugnisse bewahren lassen.
In Westaustralien sind mehr als 1.000 Mikrobialith-Fundstellen dokumentiert. Die wissenschaftliche Literatur dazu reicht bis ins Jahr 1912 zurück und umfasst inzwischen Tausende Veröffentlichungen. Zusammen bilden die Fundstellen eine besonders lange Abfolge vom frühen Archaikum bis zu den noch heute wachsenden Lebensgemeinschaften.
Zu den ältesten Beispielen zählen rund 3,48 Milliarden Jahre alte Strukturen aus der Pilbara-Region. Sie gelten als bedeutende Hinweise auf frühe mikrobielle Lebensgemeinschaften. Ob sehr alte Gesteinsmuster tatsächlich biologisch entstanden sind, muss jedoch für jeden Fund sorgfältig gegen mögliche rein mineralische Entstehungsprozesse abgegrenzt werden.
Die lebenden Mikrobialithe der Shark Bay liefern eine Vergleichsmöglichkeit für die Deutung uralter Gesteine. Dort lässt sich untersuchen, wie Mikroorganismen, Wasserbewegung, Salzgehalt und Mineralbildung zusammenspielen. Solche Beobachtungen helfen zu erklären, warum Mikrobialithe unterschiedliche Formen ausbilden und welche Spuren ihrer Entstehung im Gestein erhalten bleiben können.
Aus den alten Ablagerungen lassen sich außerdem Hinweise auf frühere Lebensräume und Veränderungen der Umwelt gewinnen. Mikrobielle Gemeinschaften trugen über lange Zeiträume zur Entwicklung einer sauerstoffreicheren Erdatmosphäre bei. Auch für die Suche nach möglichen Lebensspuren auf anderen Himmelskörpern sind die Erfahrungen mit irdischen Mikrobialithen von Interesse.
Die Forschungsübersicht zeigt zudem, dass Mikrobialithe nicht nur für die frühe Erdgeschichte wichtig sind. Auch aus jüngeren geologischen Zeiträumen, insbesondere im Umfeld ökologischer Krisen und von Massenaussterben, sind sie bekannt. Ihre Verbreitung kann Hinweise darauf geben, wie sich mikrobielle Lebensgemeinschaften unter veränderten Umweltbedingungen behaupteten.
Dabei bleiben wichtige Fragen offen. Die Forscher können noch nicht in jedem Fall erklären, welche biologischen und chemischen Faktoren den inneren Aufbau bestimmen. Ebenso ist unklar, wie gut sich heutige Mikrobialithe als direkte Modelle für Formen eignen, die vor Milliarden Jahren unter anderen Bedingungen entstanden.