In Indien wurden Spuren von Leben im Alter von 3,5 Milliarden Jahren entdeckt

Forscher untersuchten eine kohlenstoffreiche, kieselhaltige Schicht im Singhbhum-Kraton im Osten Indiens.

Das Gestein stellt einen „Chert“ dar – ein dichtes, silikatisches Sedimentgestein. Darin stellten die Wissenschaftler sich wiederholende mikroskopische Schichten aus Siliziumdioxid und kohlenstoffhaltigem Material fest.

Nach Ansicht der Autoren ähnelt diese Struktur den Überresten eines urzeitlichen mikrobiellen Teppichs.

So bezeichnet man vielschichtige Gemeinschaften von Mikroorganismen, vor allem Bakterien und Archaea, die sich auf der Oberfläche von Sedimenten bilden können.

Dabei handelt es sich nicht um erhaltene Zellen urzeitlicher Bakterien. Die Wissenschaftler fanden vielmehr geologische und chemische Anzeichen, die als mögliche Spuren der Aktivität von Mikroorganismen interpretiert werden.

Details

Eine der größten Stärken der Studie ist die Datierung.

Im Gestein befanden sich Zirkonkristalle, deren Alter mittels der Uran-Blei-Methode bestimmt werden konnte.

Das Ergebnis lag bei etwa 3,497 Milliarden Jahren.

Die Forscher gehen davon aus, dass diese Zirkone infolge vulkanischer Aktivität etwa zeitgleich mit der Sedimentablagerung entstanden sind. Daher lässt sich anhand ihres Alters der Zeitpunkt der Entstehung der Schicht selbst abschätzen.

Sollte diese Interpretation zutreffen, wurde das kohlenstoffhaltige Material vor fast 3,5 Milliarden Jahren im Gestein eingeschlossen.

Ein einziges Alter reichte jedoch nicht aus.

Die Forscher haben zudem das Verhältnis der Kohlenstoffisotope in den dunklen Schichten gemessen.

Lebende Organismen bevorzugen bei der Kohlenstoffaufnahme in der Regel das leichtere Isotop – Kohlenstoff-12. Infolgedessen ist die von ihnen gebildete organische Substanz relativ arm an dem schwereren Kohlenstoff-13.

Genau dieses Isotopensignal wurde in dem indischen Gestein nachgewiesen.

Nach Ansicht der Autoren der Studie stimmt dies mit einem biologischen Ursprung des Kohlenstoffs überein.

Zusätzliche Daten wurden mittels Raman-Spektroskopie gewonnen.

Die Analyse ergab, dass ein erheblicher Teil des alten kohlenstoffhaltigen Materials in Form von relativ schwach geordnetem Kerogen erhalten geblieben ist.

Kerogen ist eine feste organische Substanz, die in Sedimentgestein eingeschlossen ist.

Dies ist von Bedeutung, da die ältesten Gesteine der Erde im Laufe von Milliarden von Jahren wiederholt Hitze, Druck und chemischen Einflüssen ausgesetzt waren. Solche Prozesse können das ursprüngliche organische Material so stark verändern, dass es äußerst schwierig wird, ein biologisches Signal von einem nicht-biologischen zu unterscheiden.

Die Autoren sind der Ansicht, dass in diesem Fall die Kombination aus Schichtstruktur, Isotopendaten und dem Zustand des Kohlenstoffs für eine uralte Biosignatur spricht.

Trotz des beeindruckenden Alters erfordern die Ergebnisse eine vorsichtige Interpretation.

Die Forscher haben keine einzelnen Zellen von Mikroorganismen entdeckt, die sich direkt als Bakterien oder Archaeen identifizieren ließen.

Auch die leichte Isotopenzusammensetzung des Kohlenstoffs stellt für sich genommen keinen absoluten Beweis für Leben dar: Bestimmte nichtbiologische Prozesse können ähnliche chemische Signale erzeugen.

Genau aus diesem Grund stützen sich die Wissenschaftler auf mehrere Anhaltspunkte gleichzeitig – die Gesteinsstruktur, den geologischen Kontext, die Isotopenzusammensetzung und die Eigenschaften der kohlenstoffhaltigen Substanz.

Unabhängige Forschungsgruppen müssen nun sowohl die biologische Interpretation des Fundes als auch den Zusammenhang der datierten Zirkone direkt mit dem Entstehungszeitpunkt der Schicht überprüfen.

Der Fund sollte nicht uneingeschränkt als ältester Beweis für die Existenz von Leben bezeichnet werden.

Zuvor hatten Wissenschaftler über mögliche Biosignaturen im Alter von 3,7–3,8 Milliarden Jahren sowie über noch ältere kohlenstoffhaltige Einschlüsse berichtet. Ein Teil dieser Funde ist jedoch nach wie vor Gegenstand langjähriger Kontroversen.

Die Besonderheit der neuen Arbeit liegt in einem anderen Aspekt.

Die Autoren behaupten, dass sie direkt datiertes Gestein erhalten haben, in dessen Inneren sich Kohlenstoff mit Anzeichen biologischen Ursprungs erhalten hat. Gerade die zuverlässige zeitliche Einordnung der Biosignatur macht die Studie besonders interessant.

Was geschah vor 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde?

Das Alter des Planeten beträgt etwa 4,5 Milliarden Jahre.

Sollten sich die Schlussfolgerungen der Forscher bestätigen, so hätten bereits etwa eine Milliarde Jahre nach der Entstehung der Erde mikrobielle Gemeinschaften existiert.

Es handelte sich um einen völlig anderen Planeten: In der Atmosphäre gab es fast keinen freien Sauerstoff, die Kontinente sahen anders aus, und komplexe Tiere und Pflanzen gab es erst Milliarden Jahre später.

Das Leben war überwiegend mikroskopisch klein.

Genau diese uralten mikrobiellen Ökosysteme spielten später eine grundlegende Rolle bei der Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Ozeane und der Atmosphäre.

Warum dies wichtig ist

Eine der zentralen Fragen der modernen Wissenschaft lautet: Wann genau entstand das Leben auf der Erde?

Je weiter die Forscher in die Ära der Archaea zurückblicken, desto schwieriger wird es, echte biologische Spuren von Strukturen und chemischen Signalen zu unterscheiden, die ohne Beteiligung von Organismen entstanden sind.

Der neue Fund aus Indien ist gerade wegen der Kombination mehrerer unabhängiger Anzeichen von Bedeutung.

Sollte sich der biologische Ursprung des Kohlenstoffs bestätigen, würde das Gestein aus dem Singhbhum-Kraton zu einem der überzeugendsten Belege dafür werden, dass bereits vor etwa 3,5 Milliarden Jahren hochentwickelte mikrobielle Gemeinschaften auf der Erde existierten.

Quelle

Studie: Trisrota Chaudhuri et al. Direct dating of 3.5 Ga biogenic carbon in a microbial mat remnant, Singhbhum Craton, India.

Zeitschrift: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 2026.