Benutzerspezifische Werkzeuge
Sie sind hier: Startseite Wissen Aufregendes aus den "Boring Billion"

Aufregendes aus den "Boring Billion"

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 16.03.2017 12:56

Rotalgenfossilien, die 400 Millionen Jahre älter sind als die bislang ältesten vielzelligen Lebewesen, werden in PLOS Biology vorgestellt. Mit ihnen würde der Ursprung der höher entwickelten Eukaryoten, die Zellkern und Organellen besitzen und zu denen auch wir Menschen gehören, um eine beträchtliche Zeitspanne vorverlegt.

Nahaufnahme von Rafatazmia chitrakootensis, einer 1,6 Milliarden Jahre alten Rotalge aus der Vindhya-Formation Zentralindiens. (Bild: Naturhistorisches Museum Stockholm/Stefan Bengtson)Winzige Fäden und Bläschen von nur wenigen Millimeter Größe, die in Kalksteinen aus dem zentralindischen Vindhya-Becken gefunden worden sind, haben das Zeug, für heftigen Aufruhr unter Paläontologen und Paläogenetikern zu sorgen. "Ich glaube, dass wir uns grundlegende Gedanken über die frühen Abschnitte im Stammbaum des Lebens machen müssen und dass am Ende die Entwicklung der Eukaryoten viel früher eingesetzt hat , als wir bisher gedacht haben", meint Stefan Bengtson, emeritierter Professor für Paläontologie am Schwedischen Naturkundemuseum in Stockholm. Bengtson stuft die Fäden und Bläschen, die er zusammen mit Kollegen aus dem Museum und vom Nordischen Zentrum für Erdentwicklung im dänischen Odense in PLOS Biology vorstellt, als Fossilien von Rotalgen ein.

Mikroskopaufnahmen der 1,6 Milliarden Jahre alten Rotalge Rafatazmia chitrakootensis. (Bild: PLoS Biology/ Stefan Bengtson et al.; DOI: 10.1371/journal.pbio.2000735 (CC-BY-4.0))Der Beginn von komplexem Leben würde damit tief in die "Boring Billion" hineinverlegt, die "langweilige" Phase in der Geschichte des Lebens, für die bislang nur wenig mehr als mikrobielles, einzelliges Leben bekannt ist. Denn die Kalksteine, aus denen die Fossilien stammen, sind 1,6 Milliarden Jahre alt. "Damit sind die Fossilien die ältesten Beispiele für vielzelliges Leben, die wir bislang haben", sagt Bengtson. Schließlich sind seine Funde rund 400 Millionen Jahre älter als die derzeit ältesten Algenfossilien aus Kanada. Komplexe Pflanzen derart früh in der Erdgeschichte würden die Paläogenetiker unter Druck setzen, die den Stammbaum des Lebens aufgrund von Veränderungen in den Bausteinen der Erbsubstanz rekonstruieren. Sie konnten schon die 1,2 Milliarden Jahre alten bisherigen Rekordhalter nur mit größten Verrenkungen in ihrer molekularen Uhr unterbringen. "Wenn wir jetzt Rotalgen vorstellen, die noch einmal 400 Millionen Jahre älter sind, werden ihre Probleme noch größer", betont Stefan Bengtson.

Der Blutrote Meerampfer Delesseria sanguinea gehört zu den Rotalgen, einer der ältesten Pflanzengruppe der Erde. (Bild: Gabriele Kothe-Heinrich (CC-BY-SA-3.0))Noch können sich die molekularen Uhrmacher zurücklehnen, denn derzeit hat Bengtson selbst die Probleme. Seine Funde aus der unteren Vindhya-Formation sind keineswegs unumstritten. Absolut nicht überzeugt ist etwa Nick Butterfield, Paläontologe an der Universität Cambridge. Er ist einer der führenden Experten, wenn es um die Entstehung des komplexen Lebens geht, und er ist der Entdecker der kanadischen Rotalgen-Fossilien, die bislang den entsprechenden Weltrekord hielten. "Stefan Bengtson ist ein Weltklasse-Paläontologe, und man hört besser sehr gut hin, wenn er argumentiert", rühmt der Brite den Schweden, mit dem er seit langem befreundet ist. Doch das hindert Butterfield nicht daran, die Interpretation seines Freundes im nächsten Satz in der Luft zu zerreißen. "Ich bin nicht überzeugt, dass er genug spezifische unbezweifelbare Eigenschaften an seinen Fossilien belegen kann, um sie als Rotalgen zu klassifizieren", so Butterfield, "und wenn er das nicht kann, müssen wir grundsätzlich werden und fragen: Können wir in diesen Fossilien überhaupt eindeutig Eukaryoten erkennen? Und ich denke, wir können es nicht."

Die 1,6 Milliarden Jahre alte Rotalge Ramathallus lobatus unter dem Mikroskop. (Bild:  PLoS Biology/ Stefan Bengtson et al.; DOI: 10.1371/journal.pbio.2000735 (CC-BY-4.0))Im Zentrum des Streits stehen zwei Kategorien von Fossilien. Einmal solche, die wie fleischige "Blätter" aussehen und sichtbar aus vielen Einheiten mit starken Wänden bestehen. "Es passiert schnell, dass komische Bläschen sich in computergenerierten Bildern in biologische Strukturen verwandeln", wendet der kritische Nick Butterfield ein und verlangt weitere Untersuchungen mit anderen Methoden. Es gäbe zu viele Fallstricke, über die man in der Vergangenheit gestolpert sei, deshalb müsse man sehr vorsichtig sein. Doch Bengtson kontert: "Die Fossilien sind sehr strukturiert, das ist nicht irgendeine Einzeller-Kolonie, die sich da zusammengefunden hat."

Aufnahmen eines 1,6 Milliarden Jahre alten Fossils, das die Rotalge Rafatazmia chitrakootensis darstellen soll. (Bild: PLoS Biology/ Stefan Bengtson et al.; DOI: 10.1371/journal.pbio.2000735 (CC-BY-4.0))In die zweite Kategorie fallen Versteinerungen, feiner als ein menschliches Haar, die mit moderner Röntgen-Tomographie durchleuchtet und in allen verbliebenen Details dreidimensional dargestellt werden können. Sie haben deutlich sichtbare Zellwände und im Inneren durch Mineralisierung überlieferte Einheiten, die Bengtson als Zellorganellen deutet. Zellorganellen sind eines der zentralen Kriterien für die höher entwickelten Eukaryoten. "In der Zellwand von neugeformten Zellen finden wir Strukturen, die sehr stark an heutige Rotalgen erinnern", so der Schwede weiter, "nämlich eine Pore in der Mitte der Zellwand, die bei älteren Zellen mit einer Art Pfropfen verschlossen ist." Für Nick Butterfield reichen allerdings auch diese Argumente nicht aus: "Das ist kein exklusives Kennzeichen für Rotalgen. Es gibt Pilze, die solche Öffnungen in der Zellwand haben, und wenn man Cyanobakterien im richtigen Entwicklungsstadium erwischt, findet man so etwas auch bei ihnen."

Rotalge auf ausgebleichter Koralle. (Bild: Wikimedia Commons/John Martin Davies (CC-BY-SA-3.0))Dieser Schlagabtausch zwischen den beiden ist sicher nur der erste, auf den weitere folgen werden. Die Erfahrung lehrt, dass es viele Jahre dauern kann, bis ein Anspruch von der Wissenschaftlergemeinde akzeptiert. Bengtson und seine Kollegen sind gerade dabei, zusätzliches Material, das sie aus der Vindhya-Formation mitgebracht haben, mit dem Röntgen-Mikroskop zu untersuchen. "Es ist ein zeitaufwendiger Prozess, aber wir sind schon weit über den Stand des PLOS-Artikel hinaus", sagt Bengtson. Sein Kollege aus Cambridge wünscht ihm viel Erfolg, bleibt aber skeptisch. "Mein Gefühl sagt mir, dass sie spektakuläre Aufnahmen haben werden", so Butterfield, "aber wir werden nur lernen, dass es sich nicht um Rotalgen handelt." Der schwedische Paläontologe nimmt die britische Skepsis sportlich: "Nick ist ein guter Freund, aber wir haben über die Jahre sehr oft gestritten", grinst er, "doch deswegen hat man letzten Endes Freunde."