Welch ein Leben!

Wie wär es mit einem Leben im Untergrund? Forscher haben in Bohrkernen in mehreren Kilometer Tiefe lebensfähige Mikroben nachgewiesen. In Proben von 13,5 Millionen, 33,5 Millionen und 104 Millionen Jahre alten Gesteinen aus dem marinen Untergrund im Pazifik. Zunächst sank der Bohrer dazu 5,7 Kilometer bis auf den Meeresboden. Dort fräste er sich dann über 100 Meter tief in den Untergrund und gewann die Proben in festem Basaltgestein.

Um Mikroben in den Proben nachzuweisen, nutzten die Forscher eine Methode, die Pathologen zur Untersuchung von Körpergeweben bei der Diagnose von Krankheiten einsetzen: Ultradünnschnitte. Sie betteten die Gesteinsproben dazu in Epoxidharz ein, um ihre natürliche Form zu unterstützen, damit sie beim Schneiden nicht zerbröckeln. Die feinen Scheiben behandelten sie anschließend mit Markierungsstoffen, die nur bestimmte Substanzen anfärben – so wie die DNA von Mikroben.

„Ich dachte, es sei ein Traum, als sich sah, was sich dann zeigte“, sagt Yohey Suzuki von der Universität Tokio: Bakterien erschienen als leuchtend grüne Kugeln, die dicht in orange schimmernden Tunnelstrukturen saßen, die wiederum von dem schwarzen Basaltgestein umgeben waren. Wie die Forscher erklären, handelte es sich bei den Tunnelstrukturen um bis zu einen Millimeter breite Risse, die einst beim Abkühlen des Vulkangesteins entstanden sind. Im Laufe der Jahrmillionen setzten sich dann an den Oberflächen dieser feinen Hohlräume Tonmineralien an. . „Diese Risse sind sehr lebensfreundlich. Tonminerale sind wie ein magisches Material – wo sie zu finden sind, kann man auch fast immer Mikroben nachweisen, denn sie bieten ihnen attraktive Lebensbedingungen“, sagt Suzuki. Die Forscher schätzen, dass die feinen Spalten eine Bakteriengemeinschaft beherbergen, die ähnlich dicht ist wie die menschliche Darmflora: etwa zehn Milliarden Bakterienzellen pro Kubikzentimeter.

Und die nächste Preisfrage: Seit wann gibt es Lebewesen, die zweiseitig symmetrisch organisiert sind wie ein Regenwurm und ein Mensch? Eine Antwort auf diese Frage könnten nun Forscher in Australien gefunden haben. Denn in einer 555 Millionen Jahre alten Gesteinsformation haben sie die Fossilien eines nur reiskorngroßen Lebewesens entdeckt, das bereits entscheidende Merkmale der Bilateria besaß. Es hatte ein Vorder- und Hinterende, einen durchgehenden Darm und eine symmetrische rechte und linke Seite. Diese Ikaria wariootia getaufte Kreatur bewegte sich zudem schon gerichtet vorwärts und hinterließ Dutzende von kleinen Wühlgängen im Sediment. Es könnte sich damit um den ältesten bekannte Vertreter der Bilateria handeln. Dieser Aufbau ermöglichte es den ersten dieser Eumetazoa, sich gerichtet fortzubewegen. Ein weiteres Merkmal ist eine Mundöffnung, die über ein durchgehendes Verdauungsorgan mit einer Austrittsöffnung verbunden ist.

Die entscheidende Entdeckung gelang Scott Evans von der University of California in Riverside und seinen Kollegen in einer 555 Millionen Jahre alten Gesteinsformation im Süden Australiens.  Evans und sein Team haben nun einige dieser Gänge mit einem Laserscanner erfasst und dadurch hochauflösende dreidimensionale Abbilder der Strukturen erhalten. Die Scans enthüllten am Ende einiger Gänge winzige, längliche Gebilde, die mit zwei bis sieben Millimetern Länge und einem bis zweieinhalb Millimeter Durchmesser in etwa die Größe eines Reiskorns hatten. Nähere Analysen ergaben, dass diese Gebilde leicht abgeplattet waren, zweiseitig symmetrisch waren und zudem ein etwas dickeres Vorderende und ein dünneres Hinterende besaßen. Die Morphologie deutet darauf hin, dass der Körper zudem segmentiert gewesen sein könnte – das würde die Muskelstruktur für eine peristaltische Bewegung erleichtern“, berichten die Forscher.

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