Antarktis: „Exotische“ Mikroorganismen im Wostoksee entdeckt
Wenn Steinsalz – oder „Halit“, wie Mineralogen es nennen – aus salzhaltigen Wässern auskristallisiert, kann es winzige Mengen des Ausgangswassers als sogenannten Flüssigkeitseinschluss einschließen. Und wenn die Ursprungsgewässer mikroskopisch kleine Lebensformen beherbergten, können diese Organismen auch in Einschlüssen eingeschlossen werden und in einer winzigen Mikroumgebung innerhalb des Kristalls leben. In ihrer Forschung analysierten die Geologin Sara Schreder-Gomes von der West Virginia University und ihre Kollegen gelagerten Halit aus der Browne-Formation, einer 830 Millionen Jahre alten Lagerstätte, die unter Zentralaustralien liegt.
Die Proben wurden etwa 4.858 bis 4.987 Fuß unterhalb des Officer Basin über den Kern Empress 1A entnommen, der 1997 von der Geological Society of Western Australia gebohrt wurde.
Der Halit war sehr gut erhalten, sagten die Forscher, und sie konnten Schichten des Kristalls untersuchen, die in 10 verschiedenen Tiefen entlang des Gesteinskerns abgelagert worden waren.
Basierend auf dem Vorhandensein sowohl kleiner „Kumulat“-Kristalle, die sich an der Wasseroberfläche gebildet hätten, als auch größerer „Chevron“-Kristalle, die sich an der Sediment-Wasser-Grenzfläche bilden, glaubt das Team, dass der Halit in seichten salzhaltigen Oberflächengewässern gebildet wurde.
Bei der Untersuchung der Salzkristalle unter dem Mikroskop sowohl mit durchgelassenem als auch mit ultraviolettem Licht stellte das Team fest, dass flüssige Einschlüsse im Halit organisches Material enthalten.
In Steinsalz konservierte Flüssigkeitstropfen, die vor 830 Millionen Jahren entstanden sind, enthalten Mikroorganismen (Bild: Schreder-Gomes et al. / Geologie)
Der Halit in den Gesteinskernen (im Bild) sei sehr gut erhalten, sagten die Forscher (Bild: Schreder-Gomes et al. / Geologie)
Das Team sagte: „Diese Objekte stimmen in Größe, Form und Fluoreszenzreaktion mit Zellen von Prokaryoten und Eukaryoten sowie mit organischen Verbindungen überein.“
Prokaryoten und Eukaryoten sind beides Zellformen – wobei letztere sich dadurch auszeichnen, dass sie sowohl einen membrangebundenen Zellkern als auch Organellen haben.
Laut den Forschern wären die Mikroorganismen in den Einschlüssen gefangen gewesen, seit das Steinsalz in der Mitte der Tonian-Zeit ausgefällt wurde, und viele scheinen in den satten 830 Millionen Jahren seitdem nicht unter einer signifikanten Zersetzung gelitten zu haben.
Sie fügten hinzu: „Die blaue Fluoreszenz stimmt mit der moderner Mikroorganismen überein, was auf unverändertes organisches Material hindeutet.
„Im Gegensatz dazu kann die weiße und goldene Fluoreszenz in einigen Zellen und die fehlende Fluoreszenz in anderen Zellen das Ergebnis organischer Zersetzung sein.“
LESEN SIE MEHR: Archäologen waren fassungslos, als sie „völlig neue Arten“ von Menschen fanden
Die Proben wurden aus etwa 4.858 bis 4.987 Fuß unter Officer Basin, Australien, entnommen (Bild: Schreder-Gomes et al. / Geologie)
Fluideinschlüsse in geschichtetem Halit aus der Browne-Formation, Zentralaustralien (Bild: Schreder-Gomes et al. / Geologie)
Dies ist nicht das erste Mal, dass prokaryotische und eukaryotische Organismen in Halitkristallen gefunden wurden, obwohl es bei weitem das älteste ist.
Im Jahr 2000 gelang es beispielsweise Forschern unter der Leitung der West Chester University in Pennsylvania, eine zuvor unbekannte Spezies sporenbildender Bakterien in 250 Millionen Jahre alten Salzkristallen aus Carlsbad, New Mexico, zu identifizieren.
Das Besondere an diesem Fall: Die Forscher konnten die Bakterien aus den Kristallen extrahieren und kultivieren – sie lebten noch.
Wie Frau Schreder-Gomes und ihre Kollegen erklären: „Einige halophile Mikroorganismen, wie Dunaliella-Algen, schrumpfen und reduzieren die biologische Aktivität stark, wenn das Wirtswasser zu salzhaltig wird.“
„Diese Algenzellen können bei späteren Überschwemmungen wiederbelebt werden.“
Es ist möglich, dass solche Mechanismen es den Bakterien in den Salzkristallen von New Mexico ermöglichten, 250 Millionen Jahre zu überleben, sagten die Forscher – und im weiteren Sinne ist es „plausibel, dass Mikroorganismen aus der Browne-Formation vorhanden sind“.
NICHT VERPASSEN
Russland ist wütend auf die NATO und droht mit einem „umfassenden Atomkrieg“ [REPORT]
Britischer Verteidigungsexperte enthüllt Waffe für die Ukraine, um die Pattsituation zu beenden [INSIGHT]
Putin steht vor der Hölle, als Russland Sanktionen zugibt, die das Land lahmlegen sollen [ANALYSIS]
Abgebildet: klare Prokaryoten, gelbe Algen und Luftblasen und klare Tochterkristalle (Bild: Schreder-Gomes et al. / Geologie)
Die Forscher sagten: „Das mögliche Überleben von Mikroorganismen über geologische Zeitskalen ist nicht vollständig verstanden.“
Während einige Experten argumentiert haben, dass Strahlung organische Materie über so lange Zeiträume zerstören würde, wurden Hinweise gefunden, die darauf hindeuten, dass Mikroorganismen, die einige hundert Millionen Jahre in Halit begraben waren, möglicherweise nur vernachlässigbaren Strahlungsmengen ausgesetzt sind.
Das Team fügte hinzu: „Mikroorganismen können in Flüssigkeitseinschlüssen durch Stoffwechselveränderungen überleben, einschließlich Hungerüberlebens- und Zystenstadien, und Koexistenz mit organischen Verbindungen oder toten Zellen, die als Nährstoffquellen dienen könnten.
„Eine solche organische Verbindung, Glycerin, die durch den Zellabbau einiger Algen entsteht, kann Energie für die Langlebigkeit koexistierender Prokaryoten liefern.
„Nicht sporenbildende Prokaryoten sind kontinuierlich, aber minimal, metabolisch aktiv, sodass sie in der Lage sind, DNA zu reparieren, falls dies erforderlich sein sollte.“
Im Bild: eine Kette aus gelben Algenzellen und klaren Kokken in einem Flüssigkeitseinschluss (Bild: Schreder-Gomes et al. / Geologie)
Leider kann es eine ganze Weile dauern, bis wir erfahren, ob der Halit der Browne-Formation lebende Organismen enthält.
Frau Schreder-Gomes sagte gegenüber Express.co.uk: „Ja, es ist plausibel, dass Mikroorganismen im Halit der Browne-Formation vorhanden sind, aber ihre Extraktion ist derzeit nicht in unseren Plänen.“
Die Einschlüsse, die die Mikroorganismen enthielten, erklärt sie, waren mit einem Durchmesser von nur etwa 5 bis 20 Mikrometern sehr klein – was 14 bis 3,5 Mal dünner ist als menschliches Haar dick ist.
Daneben befanden sich die Einschlüsse in unterschiedlichen Tiefen von der Oberfläche der Proben.
Frau Schreder-Gomes sagte: „Dies zusammen macht es unglaublich schwierig, eine gezielte Extraktion ihrer Inhalte durchzuführen.“
Tatsächlich bemerkte sie, dass die früheren Studien, in denen Prokaryoten aus alten Haliten extrahiert wurden, dies entweder durch Massenzerkleinerung/Auflösung oder durch Spritzen großer Einschlüsse unbestimmten Ursprungs taten.
Das bedeutet, dass wir nicht absolut sicher sein können, dass diese Organismen dasselbe Alter hatten wie die Kristalle, in denen sie gefangen waren, im Gegensatz zu der vorliegenden Studie, die den petrographischen Kontext berücksichtigte.
Frau Schreder-Gomes fügte hinzu: „Visuelle Analysen und weitere zerstörungsfreie optische Techniken können immer noch eine Fülle von Informationen über den Inhalt der flüssigen Einschlüsse in Halit der Browne-Formation liefern.“
Die Ergebnisse der neuen Studie könnten Auswirkungen auf die Suche nach Spuren außerirdischen Lebens auf dem Mars haben.
Das Team sagte: „Die Browne-Formation ist ein mögliches Analogon für einige Marsgesteine, da beide eine ähnliche Reihe von Mineralien, Sedimentstrukturen und diagenetischen Merkmalen enthalten.
„Der Mars enthielt einst Salzseen, die chemische Sedimente, einschließlich Halit, ausfielen.
„Mikroorganismen, die in der alten Vergangenheit möglicherweise in Oberflächensolen auf dem Mars existiert haben, könnten als Mikrofossilien in chemischen Sedimentgesteinen eingeschlossen sein.“
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Zeitschrift Geology veröffentlicht.