Fossilien zeigen wie die alten Meeresboden Leben hervorbrachte

Lebenszeichen von 125 Millionen Jahre alte lauern in den Felsen gebohrt tief unter dem Meeresboden in der Nähe von Spanien und Portugal, neue Forschung findet.

Die Felsen stammen aus einer Zeit, als der Erdmantel, der viskosen Schicht unterhalb der äußeren Kruste Meerwasser ausgesetzt war. Wissenschaftler haben lange vermutet, dass diese Mischung aus Deep Earth Felsen und Meerwasser Bedingungen reif für das Leben geschaffen haben könnte. Die neue Studie, veröffentlicht heute (Aug. 31) in der Zeitschrift Proceedings of National Academy of Sciences, zeigt wie diese chemischen Reaktionen hätte passieren können.

"Alle Zutaten, die nötig sei, diese Ökosysteme wurden komplett von Grund auf neu gemacht", sagte Studienautor Blei Frieder Klein, Wissenschaftler an der Woods Hole Oceanographic Institution in Massachusetts, in einer Erklärung. "Ähnliche Systeme haben wahrscheinlich in den meisten Teilen der Erdgeschichte mit der Gegenwart, und vielleicht exist(ed) auf anderen wasserführenden felsigen Himmelskörper, wie z. B. Jupitermond Europa existierte." [7 Theorien über den Ursprung des Lebens]

Braut sich etwas Leben

Die mikrobielle Spuren entdeckt von Klein und seine Kollegen sind weit entfernt von den meisten alten Leben auf der Erde; die erste mikrobielles Leben stammt aus dem mindestens 3,5 Milliarden Jahren.

Aber die neue Studie deutet an, wie Leben von einer unbelebten chemische Suppe bilden könnten. Die Felsen wurden zuerst von 2.264 Füße (690 m) unter dem Meeresboden im Jahr 1993 gebohrt.

Die Felsen darstellen der alten Meeresboden, die zuerst nach oben aus dem Erdmantel während dem Auseinanderbrechen des Superkontinents Pangaea gestoßen war. Die Kluft, die den Atlantischen Ozean geöffnet ausgesetzt die Felsen, um Meerwasser zum ersten Mal nach der Studie. Chemische Reaktionen zwischen den Felsen und das Wasser infundiert das Meerwasser mit Mineralien. Das Ergebnis war eine kraftvolle Mischung von Wasserstoff, Methan, gelöstem Kohlenstoff und "Elektronen-Akzeptoren" oder Chemikalien in der Lage, ein Elektron aufnehmen, wie Zellen aufatmen, sagten die Forscher. (Eisen, Sauerstoff und Nitrat sind Beispiele für Elektronen-Akzeptoren.)

Mikrobielles leben blühte in dieser Eintopf, Klein und seinem Team gefunden. Die Felsen statt Bio-reiche Adern der Lipide (Fette), Proteine und Aminosäuren (die Bausteine der Proteine) — alle chemischen Signaturen des Lebens.

Mikrobiellen Kolonien lebten in Brüche in den Meeresboden Rock, Fütterung aus den hydrothermalen Meerwasser durch den geologischen ursächlichen Prozess erstellt, sagte Klein. Aber Mineralien wuchs über die Risse, die Mikroben innerhalb entombing.

"Die Mineralien erwies sich als die ultimative Vorratsbehälter für diese Organismen, ihre Lipide und Proteine für über 100 Millionen Jahre zu bewahren", sagte Klein.

Seeverbindungen Leben

Die Felsen hatten bei Raumtemperatur unter unsterilen Bedingungen gespeichert wurden, so Klein und sein Team dringen in den Bohrkernen mussten, unberührte, unbelastete Proben zu finden.

Als die Forscher Lipide und anderes organisches Material entdeckt, genannt Klein auf die Expertise von Florence Schubotz, ein Lipid-Experten, von der Universität Bremen in Deutschland. Schubotz haben eine biochemische Analyse der Lipide und entdeckte, dass sie fast identisch mit denen im modernen Lost City hydrothermale Feld, einer aktiven Fläche von hydrothermalen Quellen mitten im Atlantischen Ozean erscheinen.

"Ich war begeistert, als ich sah, dass Dr. Schubotz e-Mail Einzelheiten zu den analytischen Ergebnissen", sagte Klein. Diese Lipide hatte zuvor gefunden nur an stellen, wo die Bedingungen für das Leben sind anspruchsvoll, sagte er. Diese Orte sind die alkalische Lüftungsschlitze am Lost City oder am cold Seeps wo Methan und andere Kohlenwasserstoffe aus dem Meeresboden austreten.

Klein und sein Team sagte sie hoffen, ihre Erkenntnisse dazu beitragen, ein besseres Verständnis der wie Wasser plus Rock zum Leben, sogar addieren kann – möglicherweise – auf anderen Planeten. Die Forscher planen ähnliche Mikroorganismus Signaturen in anderen Felsen suchen wo rifting des gleichen Typs hätte passieren kann, Klein sagte.

"In Zukunft werden wir versuchen zu erfahren mehr über diese bestimmten Mikroorganismen und was waren die Umweltbedingungen in der Mischzone," sagte er.

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