Die Studie kombiniert die Aufbereitung von Mikrofossilien aus Bohrkernen mit Sedimentologie und Geochemie, um die Lebensräume früher Eukaryoten zu rekonstruieren. Die Proben stammen aus Ablagerungen des McArthur‑ und Birrindudu‑Beckens in Northern Territory, Australien. Diese Sedimente bildeten sich in einem flachen Binnenmeer mit Lagunen, schlammigen Außenflächen und ruhigen Küstengewässern.
Die Forschenden konnten Taxa anhand von Sedimenttypen vier Umgebungen zuordnen: Lagunen, Gezeitenbereiche, Küstenregionen und Offshore‑Gewässer. Geochemische Indikatoren wie Eisenpyrit (FeS2) sowie die Konzentrationen von Vanadium, Molybdän und Uran halfen, das lokale Sauerstoffniveau zu bestimmen. Die Atmosphäre enthielt damals nur etwa 1% oder weniger des heutigen Sauerstoffs, und die O2‑Verteilung im Ozean war sehr heterogen.
Die Fossilien treten nahezu ausschließlich in Gesteinen auf, die aus oxygenierten Meeresboden‑Umgebungen entstanden sind. Das legt nahe, dass frühe Eukaryoten zumindest phasenweise auf Sauerstoff angewiesen waren und am oder im Meeresboden lebten, statt frei in der Wassersäule. Dieses Befund stützt die Idee, dass Mitochondrien früh in der eukaryotischen Evolution aufgenommen wurden, weil Leben am Meeresboden Vorfahren nahe bei anderen Organismen positionierte und die Aufnahme bakterieller Partner begünstigte.
Die Autorinnen und Autoren verweisen auf spätere, große Veränderungen: Eine Abkühlung um etwa 720 Millionen Jahren führte zu Snowball‑Earth‑Bedingungen bis etwa 635 Millionen Jahren. Massenaussterben und die Wiederöffnung ökologischer Nischen könnten den späteren Aufstieg vielfältigen mehrzelligen Lebens im Ediacarium begünstigt haben. Die Forschenden untersuchen nun ältere Mikrofossilien aus dem McArthur‑Becken und anderen Becken, um den Zeitpunkt zunehmender Komplexität weiter zu klären. Die Arbeit wird von der Simons Foundation, der Gordon and Betty Moore Foundation und NASAs Exobiology‑Programm unterstützt.
Schwierige Wörter
- Mikrofossil — kleine fossile Überreste von OrganismenMikrofossilien
- Sedimentologie — Untersuchung von Sedimenten und ihrer Entstehung
- Geochemie — chemische Zusammensetzung von Gesteinen und Sedimenten
- Eukaryot — Zelle mit Zellkern, zu komplexen Organismen führendEukaryoten
- Eisenpyrit — Eisensulfid‑Mineral, häufig in sauerstoffarmen Sedimenten
- oxygeniert — mit Sauerstoff versorgt oder durchdrungenoxygenierten
- Mitochondrium — Zellorganell, das Energie für Zellen produziertMitochondrien
- Massenaussterben — schneller Verlust vieler Arten über große Gebiete
- ökologische Nische — bestimmter Lebensraum mit passenden Umweltbedingungen für Artenökologischer Nischen
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Diskussionsfragen
- Wie könnten die Snowball‑Earth‑Ereignisse und ein Massenaussterben den späteren Aufstieg vielfältigen mehrzelligen Lebens beeinflusst haben? Nennen Sie mögliche Mechanismen.
- Welche Folgen hat die im Text beschriebene heterogene Verteilung von O2 im Ozean für die frühe Evolution von Eukaryoten?
- Die Forschenden wollen ältere Mikrofossilien aus dem McArthur‑Becken und anderen Becken untersuchen. Welche Fragen könnten diese weiteren Untersuchungen Ihrer Meinung nach klären?
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