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Frühes Leben

Sauerstoff für umstrittene »weltweit älteste Vielzeller«

Der angeblich älteste bekannte Vielzeller kann keiner gewesen sein, wettern Kritiker seit Jahren: Ihm hätte die Luft zum Atmen gefehlt. Falsch, meint nun die Gegenpartei.
Der Ur-Seetang aus China ist 1,56 Milliarden Jahre alt

Seit 2016 streiten Fachleute über den angeblich ältesten Vielzeller der Welt: einen bis zu 30 Zentimeter langen »Ur-Seetang«, der eine Milliarde Jahre früher als alle bekannten vielzelligen Lebewesen im Ozean der frühen Erde heimisch gewesen sein soll. Forscher um Shixing Zhu vom Geologischen Vermessungsamt Chinas hatten die offenbar aus mehreren Schichten unregelmäßiger Zellen aufgebauten Organismen nach der Untersuchung von Fossilien postuliert, die bei Peking gefunden wurden und etwa 1,6 Milliarden Jahre alt sind. Andere Wissenschaftler kritisierten die Interpretation des chinesischen Teams aus verschiedenen Gründen – unter anderem, weil der Ur-Seetang seinen aufwändigen Körper in einer Zeit hätte unterhalten müssen, in der es noch kaum Sauerstoff auf der Erde gab. Somit hätte der Mehrzeller nicht genug Energie gewinnen können. Falsch, legt das Team um Zhu jetzt in einer neuen Publikation in »Nature Geoscience« nach: Es fand Hinweise auf ausreichend Sauerstoff im präkambrischen Lebensraum zur Zeit der Urvielzeller.

Weltweit legen Ablagerungen nahe, dass Fotosynthese treibende Bakterien erst vor 2,4 Milliarden Jahren genug Sauerstoff produziert haben, um die Entwicklung atmender Organismen anstoßen zu können. Die meisten Forscher gehen davon aus, dass echte Vielzeller noch deutlich später als die ersten nachweislich eukaryotischen Einzeller, die knapp zwei Milliarden Jahre alten Grypania, entstanden sein dürften. Die akzeptiertermaßen vielzellige präkambrische Ediacara-Fauna blühte dann erst vor 600 Millionen Jahren, um schließlich von den modernen Linien der Vielzeller abgelöst zu werden. Die chinesischen Frühvielzeller wären also viel zu alt, um ins gängige Bild zu passen.

Tatsächlich haben Geowissenschaftler aber bisher etwas übersehen, meinen die Wissenschaftler um Zhu, die jetzt Fossilschichten aus den entscheidenden Zeiträumen noch einmal genau analysiert haben. Zu Zeiten der ersten Vielzeller im mittleren Proterozoikum lagen die Schichten tief unter dem Meer; und Eisen, Kohlenstoff und Seltene Erden in den Schichten deuten darauf hin, dass der Sauerstoffgehalt im Meerwasser darüber damals recht plötzlich immer stärker angestiegen war – und zwar kurz bevor die Vielzeller auftauchten.

Unklar ist, woher der Sauerstoffanstieg tatsächlich herrührt. Vielleicht waren damals schon fotosynthetisch aktive Bakterien dafür verantwortlich, die ja noch rund eine knappe Milliarde Jahre älter sind. Berechnungen zufolge sollte der Sauerstoffgehalt in der Erdgeschichte extrem langsam und allmählich angestiegen sein und im Mesoproterozoikum kaum 0,1 Prozent der heutigen Werte betragen haben. Doch vielleicht gab es auch damals schon längere Perioden mit massiven Bakterienblüten – unwahrscheinlich bleibt aber, dass dies über lokale Ereignisse hinausging und lange genug andauerte, um Evolutionsprozesse hin zu Vielzellern zu fördern. Immerhin stützen die gesammelten Indizien die These über die uralten Vielzeller, selbst wenn nun wieder neue Rätsel zu lösen sind.

Möglich, aber unwahrscheinlich bleibt ebenso, dass die vermeintlichen Vielzeller wirklich nur zusammengelagerte Bakterienmatten sind. Die Unterscheidung ist gerade bei sehr alten Fossilfunden nicht einfach. Die chinesischen Forscher hatten jedoch schon 2016 in ihrer Arbeiten einige Belege geliefert, die ihre Interpretation stützt: So beschrieben sie typische Gewebestrukturen in klar abgegrenzten Formen, die noch schwerer zu erklären wären, wenn sie tatsächlich von Bakterienkolonien stammen würden.

17/2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 17/2018

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