Die ältesten Fossilien der Erde geben uns Hinweise auf das Leben auf dem Mars

Als Forscher in Grönland die Entdeckung der ältesten jemals gefundenen Fossilien des Lebens ankündigten, war die Wissenschaftsgemeinde offensichtlich fasziniert. Die 3,7 Milliarden Jahre alten Gesteine ​​aus Grönland sind Stromatolithen, die versteinerte Überreste komplexer Mikroben enthalten, die typischerweise in seichten Gewässern vorkommen. Sie zeigen Lebensformen, die weit fortgeschrittener sind als das, was Wissenschaftler zu diesem Zeitpunkt in der Geschichte der Erde für möglich gehalten hätten.

Die Auswirkungen der Ergebnisse gingen jedoch weit über die Grenzen der Erde hinaus - sie hatten Auswirkungen auf die Zukunft der Astrobiologie oder die Suche nach dem Aussterben oder Überleben außerirdischen Lebens.

Um zu verstehen, warum, denken Sie daran, dass die Erde vor 4,6 Milliarden Jahren gebildet wurde, aber sie kam nicht ordentlich mit einem Bogen darüber. Stattdessen war unser Planet wie jedes andere Kind: unbeständig, gewalttätig und unberechenbar. Ein Großteil der Oberfläche bestand noch aus geschmolzener Lava, die sich abkühlte, und wurde von riesigen Asteroiden und Weltraummüll geschlagen, die immer noch im Sonnensystem herumwirbelten.

Vor 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren wurde dieser Schlag in einer Zeitspanne, in der Wissenschaftler den Late Heavy Bombardment (LHB) nennen, besonders schlimm. Bisher wurde angenommen, dass die Geschwindigkeit, mit der die Erde von einer Kollision getroffen wurde, ausreichte, um vorhandene Lebensformen auszulöschen und die Erde im Wesentlichen steril zu machen.

Was sagt uns also ein Fossil mit einem komplexen mikrobiellen Leben aus 3,7 Milliarden Jahren über die Suche nach Außerirdischen? Eigentlich drei Möglichkeiten.

Im ersten und langweiligsten Fall könnten die Fossilien einfach ein Beweis dafür sein, dass der LHB tatsächlich weniger feindlich und gewalttätig war, als wir uns das ursprünglich vorgestellt hatten. Das frühe Leben lebte tatsächlich in einer friedlicheren Umgebung, als wir angenommen hatten. Diese Entdeckung wäre für Forscher faszinierend, die die Geschichte der Erde selbst aufklären, ist aber für Astrobiologie in Bezug auf Außerirdische weniger relevant.

Die Entdeckung könnte auch bedeuten, dass die ersten Organismen der Erde brutalen Umweltbedingungen standhalten können, so Penelope Boston, Direktor des NASA Astrobiology Institute. Die eigene Arbeit von Boston konzentriert sich auf die Untersuchung des Lebens in sehr ungewöhnlichen Umgebungen auf der Erde - an Orten mit extremen Temperatur-, Druck-, Salzkonzentrationen, pH-Werten, Schwermetallkonzentrationen und Sonneneinstrahlung, um nur einige zu nennen. "Das Leben überraschen uns auf diesem Planeten immer wieder mit dem, was es kann, also denke ich, dass dies ein legitimer Vorschlag ist", sagt Boston.

Die größten Auswirkungen der grönländischen Fossilien haben mit dem Sonnensystem selbst zu tun. Schließlich gibt es auf der Erde viele Organismen, die sich entwickelt haben, um zu überleben und sogar unter höllischen Bedingungen zu gedeihen, die sich nicht allzu sehr vom Mars oder "Ozeanwelten" wie Jupiters Mond Europa oder Saturns Mond Enceladus unterscheiden.Es ist nicht mehr verrückt zu glauben, dass Außerirdische gegen den Druck eines unterirdischen Geysirs gewappnet sein könnten oder UV-Strahlen widerstehen könnten, die unsere eigenen Gesichter verbrennen würden.

Die neuen Fossilien könnten für die Astrobiologie auf dem Mars besonders ermutigend sein. Laut Boston sind die Stromatolithen ein ziemlich gutes Analogon für den Versuch, auf dem Mars nach frühen Lebensformen zu suchen. Wir wissen, dass der Mars einst ein wärmerer Planet war, in dem es Seen und andere gewaltige Gewässer gibt. Erst vor wenigen Wochen fanden Marsforscher ein ausgedehntes Netzwerk an Flussbetten, die bis zu 4 Milliarden Jahre alt sind.

"Wir sehen heute kein fruchtbares Leben an der Oberfläche, aber es könnte in der Vergangenheit gewesen sein", erzählt John Rummel, ehemaliger leitender Wissenschaftler für Astrobiologie an der NASA und derzeit Professor für Biologie an der East Carolina University Inverse. Rummel weist auf das südliche Hochland des Mars als "interessante Perspektive" für astrobiologische Forschung hin, die Anzeichen biologischer Aktivität aufweisen könnte.

Andererseits könnte die Entdeckung der Fossilien dazu führen, dass die ersten Organismen vielleicht nicht so widerstandsfähig sind, wie wir dachten, dass sie sich jedoch nur ein paar hundert Millionen Jahre nach dem LHB außerordentlich schnell entwickelten und die Behauptung, dass es sich um die Bewohnbarkeit handele, umdrehte Fenster für Planeten im Universum sind kurz und schmal.

Es wird angenommen, dass die Evolution des Lebens die Umwandlung der Erde in eine bewohnbarere Welt wie eine positive Rückkopplungsschleife beschleunigt und geprägt hat: Als Organismen komplexer wurden, entwickelten sie biologische Mechanismen, die Kohlendioxid verbrauchten und freien Sauerstoff erzeugten - was hilfreich war führen zu aeroben Lebensformen, die bald unwiderruflich für natürliche Prozesse wie den Wasserkreislauf oder den Stickstoffkreislauf unabdingbar wurden. Diese Prozesse sind grundsätzlich an das Leben gebunden und umgekehrt.

Einige Kreise der Astrobiologie haben jedoch kürzlich die Idee geäußert, dass, wenn ein Planet eine stabile Version der Bewohnbarkeit wie die Erde etablieren und aufrechterhalten will, diese komplexen Lebensformen sich schnell entwickeln müssen … was bedeutet, dass das Bewohnbarkeitsfenster kurz ist Deshalb haben wir wahrscheinlich noch keine Außerirdischen gefunden.

Aber die neuen Fossilien könnten ein Zeichen dafür sein, dass die Bewohnbarkeit tatsächlich Fenster hat sind nicht so eng, weil Organismen sich schneller entwickeln können, als wir es uns vorgestellt hatten. Tatsächlich sind die Ergebnisse enorm ermutigend für die Untersuchung von Exoplaneten, die Sterne umkreisen, von denen wir angenommen hatten, dass sie zu jung waren, um Leben zu beherbergen, oder größere Sterne, die viel schneller ausbrennen als kleinere.

Es gibt zu viele unbeantwortete Fragen zu den Fossilien, die uns an Schlussfolgerungen hindern. Aditya Chopra, eine Astrobiologieforscherin an der Australian National University in Canberra, hat kürzlich eine Studie verfasst, die die Idee kleiner Bewohnbarkeitsfenster unterstützt. „Wir wissen noch nicht, ob diese 3,7 Milliarden Jahre alten mikrobiellen Gemeinschaften komplex und weit verbreitet waren, um die Fülle an Gewächshäusern auf einer planetarischen Skala zu regulieren, um abiotischen Rückkopplungszyklen entgegenzuwirken, die zu einer Landebahnheizung wie auf der Venus oder zu einer Abkühlung wie auf dem Mars führen," er sagt Inverse.

Boston lehnt die Vorstellung von engen Lebensraumfenstern ab, glaubt jedoch nicht, dass ein Szenario plausibler ist als das andere. "Ich denke, das ist ein sehr auf die Erde zentriertes Modell", sagt sie. „Wenn ich mir die erstaunliche Anzahl von Sternen in unserer Galaxie anschaue, die Anzahl der Planeten, die wir entdeckt haben und weiter entdecken, haben wir nur die Anzahl auf unserer Seite. Es kann sein, dass es in einem bestimmten Sonnensystem nur einen oder zwei Planeten gibt, die lebensfähig sein könnten. Wenn Sie jedoch das Universum als Ganzes betrachten, denke ich, dass es wahrscheinlich ein sehr häufiges Phänomen ist."

Boston betont, dass die Bewohnbarkeit und die Suche nach Organismen der Vergangenheit oder Gegenwart auf anderen Welten von Fall zu Fall zu prüfen sind. Es war jedoch nie ein besserer Zeitpunkt, um ein Astrobiologe zu sein: Chopra glaubt, dass die grönländischen Fossilien ein weiterer Beweis dafür sind, wie wichtig interdisziplinäre Forschung für die Suche nach und das Verständnis extraterrestrischen Lebens ist. Boston stimmt zu: Es ist so großartig, dass wir in einer Ära leben, in der die Wissenschaft der Erde mit einem erstaunlichen Tempo produziert wird.

„Es ist nur verblüffend. All diese Dinge sind nur eine fortwährende Freude. “