Zwei Milliarden Jahre alte »Fossilien«: Komplexes Leben oder Katzengold?

In seinem Labor an der Universität Poitiers in Frankreich betrachtet Abderrazak El Albani das glitzernde Gestein in seinen Händen. Für ein ungeschultes Auge erinnert die Probe an ein Stück goldene Tortellini, eingebettet in eine kleine schwarze Schieferplatte. Für den Geochemiker El Albani hingegen sieht das nudelförmige Teil aus wie Überreste einer komplexen Lebensform, deren Gewebe beim Versteinern langsam durch das golden schimmernde Mineral Pyrit (Katzengold) ersetzt wurde. Allerdings ist das Gestein mehrere Hundert Millionen Jahre älter als die ältesten, von der Fachwelt anerkannten Fossilien weiterentwickelter mehrzelliger Lebensformen. Handelt es sich also um ein Fossil, das einen Paradigmenwechsel herbeiführt – oder lediglich um einen gewöhnlichen Klumpen Katzengold? Diese Frage beschäftigt den Wissenschaftler jetzt schon seit 2008.
Damals untersuchte El Albani, ein gesprächiger Franzose mit marokkanischen Wurzeln, ein freigelegtes Stück schwarzen Schiefers aus der Nähe der Stadt Franceville in Gabun. Die Gesteinsschichten des Franceville-Beckens in der tropischen Savanne sind bis zu 2,14 Milliarden Jahre alt. Das Becken ist umrahmt von sanften Hügeln, die stellenweise schlammige, von Dschungel gesäumte Flüsse durchschneiden. Eine riesige Bergbauindustrie fördert das Mangan, das in den Gesteinsschichten lagert. Doch El Albani war auf der Suche nach einer anderen Art von Schatz.
Die meisten Sedimentgesteine so hohen Alters wurden durch extreme Hitze und höchsten Druck in der Tiefe des Erdinnern bis zur Unkenntlichkeit verändert. Bei diesem Prozess verwandelt sich Kalkstein in Marmor, Sandstein wird zu Quarzit. Doch durch einen geologischen Zufall wurden die Felsen von Franceville vor diesem Kreislauf geschützt, sodass ihre Sedimente einen Teil ihrer ursprünglichen Form, Kristallstruktur und Mineralzusammensetzung bewahrt haben. Dadurch bieten sie einen seltenen Einblick in eine längst vergangene Zeit, in der nach Ansicht von Paläontologen deutlich weniger Sauerstoff in der Atmosphäre existierte als heute und die Bedingungen auf der Erde für mehrzellige Organismen, wie sie uns umgeben, lebensfeindlich waren.
El Albani war von der Regierung Gabuns eingeladen worden, die alten Sedimente geologisch zu untersuchen. Einen halben Tag verbrachte er in einem Steinbruch unweit von Franceville und widmete sich dabei einer fünf Meter mächtigen Schicht in der dortigen Gesteinsformation, brach die Schieferplatten auseinander, als würde er die Seiten eines Buchs aufschlagen. Die Felsen waren voller glänzender Stücke aus Pyrit, in einer Vielzahl bizarrer Formen. El Albani konnte sich ihr Aussehen nicht direkt durch einen der bekannten Sedimentationsprozesse erklären. Verblüfft nahm er einige Proben mit zurück nach Poitiers. Zwei Monate später kratzte er Forschungsgelder zusammen, um erneut in den Steinbruch in Franceville zu fahren. Diesmal schleppte er mehr als 200 Kilogramm Probenmaterial mit nach Hause.
Im Jahr 2010 stellten der Wissenschaftler und ein Team von Kolleginnen und Kollegen auf Grundlage dieser Funde eine Behauptung auf, die in der Fachwelt einschlug wie eine Bombe: Die seltsam geformten Fundstücke aus Franceville sollten demnach Fossilien komplexer Lebensformen sein – Organismen, die aus mehreren spezialisierten Zellen bestehen –, die Kolonien bildeten. Etwas, das es nach gängiger Lehrmeinung zu jener Zeit noch lange nicht gegeben haben dürfte. Wenn die Wissenschaftler recht haben, dann stimmen gängige Vorstellungen nicht, nach denen komplexe Organismen erstmalig vor rund 1,6 Milliarden Jahren entstanden. Komplexes mehrzelliges Leben trat demnach nicht nur früher auf als bisher angenommen, sondern es könnte auch mehrmals entstanden sein: Seine ersten Abkömmlinge könnten auf der unbeständigen Erde wieder zugrunde gegangen sein, Äonen bevor das heute bekannte komplexe Leben seinen Ursprung nahm. Seit ihrer ersten Veröffentlichung verfolgen El Albani und seine Kollegen diese Argumentation weiter.
Zweifel an gängigen Thesen über den Ursprung des Lebens
Die möglichen Auswirkungen ihrer Behauptungen sind immens. Sie haben das Potenzial, fast die gesamte Geschichte des Lebens auf der Erde umzuschreiben. Gleichzeitig sind sie äußerst umstritten. Beinahe sofort nach der Veröffentlichung von El Albanis Team behaupteten prominente Fachleute, die Funde seien in Wirklichkeit natürliche Ablagerungen von Pyrit, die bloß aussähen wie Fossilien. Erwähnungen des Franceville-Gesteins werden in der wissenschaftlichen Literatur in der Regel mit Worten wie »unsicher« und »fraglich« begleitet.
Doch so skeptisch die meisten Fachleute den Proben aus Gabun gegenüberstehen: Auch eine Reihe neuerer Entdeckungen von anderen Teams sät Zweifel an den vorherigen Thesen über den Ursprung des Lebens. Zusammengenommen werfen die neueren Funde sowie El Albanis glitzerndes Gestein manch heikle Frage auf: Welche Bedingungen waren nötig, damit sich komplexes Leben entwickeln konnte? Wie lassen sich Spuren von Leben aus längst vergangenen Zeiten erkennen, wenn die Organismen damals ganz anders aussahen als solche, die wir kennen? Und was braucht es, um zu beweisen, dass komplexes Leben viel früher entstanden ist als bisher angenommen, und dies möglicherweise mehr als nur einmal?
Den meisten Schätzungen zufolge entstand das Leben auf der Erde vor circa vier Milliarden Jahren. Die Atmosphäre und die Ozeane waren damals noch nicht von Sauerstoff durchdrungen, der heute zahlreiche Arten am Leben erhält. Einzellige Mikroben herrschten uneingeschränkt über die Erde. In den sauerstoffarmen Gewässern breiteten sich Bakterien aus und ernährten sich von Mineralstoffen, die in der Nähe von hydrothermalen Schloten aus dem Erdinnern sprudelten. Vor etwa 2,5 Milliarden Jahren begannen Zyanobakterien, die Energie der Sonne für ihren Stoffwechsel zu nutzen. Diese Mikroorganismen bildeten ausgedehnte Matten und hinterließen große steinerne Kuppeln, Stromatolithen genannt. Mit Beginn der Fotosynthese setzten sie eine langsame Verwandlung des Planeten in Gang. Denn als Nebeneffekt ihres neuen Stoffwechselwegs pumpten sie immer mehr Sauerstoff in die Meere und die Atmosphäre.
Diese Umgestaltung der Erde vernichtete einen Großteil der damaligen sauerstoffscheuen mikrobiellen Bewohner. Doch inmitten der sich abzeichnenden Sauerstoffapokalypse bildete sich etwas Neues. Vor etwa zwei Milliarden Jahren entstanden die ersten Eukaryoten aus einer symbiotischen Verbindung zweier Gruppen von Einzellern, von denen eine in der Lage war, Sauerstoff zu verarbeiten. Die neue Lebensform bestand aus größeren Zellen mit innerer Kompartimentierung, verfügte über eine charakteristische Biochemie und besaß die Fähigkeit, Verbünde zu bilden. Irgendwann in der riesigen Zeitspanne zwischen damals und heute begannen diese Eukaryoten, sich auf spezielle Weise zusammenzuschließen und zunehmend komplexe mehrzellige Organismen hervorzubringen: Algen, Seegras, Pflanzen, Pilze und Tiere.
Wissenschaftler versuchen seit Langem zu verstehen, wann dieser Übergang vom Einzeller zum Vielzeller stattgefunden hat. Mitte des 19. Jahrhunderts stellten Fachleute fest, dass ab einem bestimmten Zeitpunkt deutlich mehr und vielseitigere Fossilien im Sediment auftauchen. Dieser Zeitpunkt war nach heutigem Wissensstand vor etwa 540 Millionen Jahren. In jener Periode, dem Kambrium, schien die Vielfalt der mehrzelligen Eukaryoten explosionsartig zuzunehmen. Von da an bevölkerten Vertreter fast aller heutigen Tierstämme die Meere, unter ihnen Trilobiten, meterlange räuberische Gliederfüßer und sogar die frühesten Vorläufer der Wirbeltiere.
Immer frühere Funde mehrzelligen Lebens
Es dauerte jedoch nicht lange, bis Forschende noch ältere Hinweise auf mehrzellige Organismen fanden. Komplexes Leben sollte sich demnach bereits vor dem Kambrium entwickelt haben. Im Jahr 1868 postulierte ein Geologe, dass winzige, scheibenförmige Objekte aus mehr als 500 Millionen Jahre alten Sedimenten in Neufundland Fossilien seien – doch andere Forscher taten sie als anorganische Ablagerungen ab. Ähnlich alte Fossilien aus anderen Teilen der Welt tauchten in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts auf. Die berühmtesten von ihnen entdeckte der Geologe Reginald Claude Sprigg in den australischen Ediacara Hills und hielt sie für Quallen. Dank ihnen wurde die Entstehung komplexen Lebens deutlich vorverlegt, in eine Periode, die heute den Namen Ediacarium trägt und vor rund 635 Millionen Jahren begann.
Dennoch klafft eine Lücke von mehr als einer Milliarde Jahren zwischen den frühesten bekannten Eukaryoten und ihrem Aufstieg im Ediacarium. Der Kontrast zwischen dem scheinbaren evolutionären Stillstand während dieser langen Zeit und den Perioden davor und danach ist so stark, dass Forscher diesen Zeitabschnitt als »die ödeste Zeit der Erdgeschichte« oder »die langweilige Milliarde« bezeichnen. Warum, fragt sich Susannah Porter, Paläontologin an der University of California in Santa Barbara, begannen die vielzelligen Eukaryoten nicht früher, sich in verschiedene Richtungen zu entwickeln? Warum explodierte ihre Vielfalt nicht schon vor dem Ediacarium?
Den Grund für diesen späten Start schrieben Forschende in der Vergangenheit den Umweltbedingungen auf der alten Erde zu. Wie sie feststellten, veränderten sich zu Beginn des Ediacariums vor 635 Millionen Jahren die Bedingungen rund um den Globus deutlich. Als Folge einer weltumspannenden Vereisung – der sogenannten Schneeball-Erde, bei der riesige Eispanzer die Kontinente und einen Großteil der Meere bedeckten – verschob sich der Nährstoffgehalt in den Ozeanen, während zugleich mehr Sauerstoff verfügbar wurde. Eukaryotische Organismen konnten die abgewandelte Wasserchemie und den reichlich vorhandenen Sauerstoff für sich nutzen. Ihre Vielfalt wuchs rasch, sodass sich erst die noch ortsgebundenen Tiere des Ediacariums und später die aktiveren Weidetiere und Jäger des Kambriums herausbildeten. Diese Erklärung für den Zeitpunkt des »Urknalls des Lebens« werde häufig zitiert und sei in der Fachwelt allgemein akzeptiert, sagt Porter. Sie könnte durchaus stimmen. In El Albanis Augen ist das jedoch nicht annähernd die ganze Geschichte.
Während seiner Kindheit in Marrakesch interessierte er sich noch nicht für Geologie; Fußball und Medizin reizten ihn mehr. Mit 20 Jahren fand er hauptsächlich deshalb zur Geologie, weil er dabei viel Zeit im Freien verbringen konnte. Doch dann entdeckte er seine Liebe für das Fach. Teilweise deshalb, so erzählt er, weil er Spaß daran hat, anhand verschiedener Hinweise zu rekonstruieren, was in längst zurückliegender Zeit geschehen ist.
Der Sonderfall der Franceville-Schichten
Im Fall der alten »Fossilien« aus Gabun ist das erste Glied in der Beweiskette die ungewöhnliche Geologie der Gesteinsformation. Die meisten Sedimentgesteine, die sich vor zwei Milliarden Jahren ablagerten, wurden anschließend durch anderes Gestein begraben und starker Hitze und Druck ausgesetzt. Im Gegensatz dazu sind die Franceville-Schichten von deutlich härterem Gestein umschlossen, das diesen Prozess verhinderte. Heraus kamen Schiefer, die sowohl biologische Formen konservieren können als auch etwas, das den anfänglichen Chemikalien und Mineralen ähnelt, die in den marinen Sedimenten vorkamen. »Das gibt uns die Möglichkeit zu rekonstruieren, wie diese frühere Umgebung ausgesehen hat – und zwar in einem Maßstab, wie er für diese Zeitspanne sonst nirgends zu finden ist«, sagt Ernest Chi Fru, Biogeochemiker an der University of Cardiff in Wales, der mit El Albani an den Proben aus Gabun gearbeitet hat. Sucht man nach Fossilien von vergleichsweise großen, weichen, mehrzelligen Organismen aus dieser Phase, ist das Tal um Franceville genau der richtige Ort dafür.
»Das gibt uns die Möglichkeit, zu rekonstruieren, wie diese frühere Umgebung ausgesehen hat«Ernest Chi Fru, Biogeochemiker
El AlbanisTeam hat eine ganze Reihe solcher Proben geborgen. Drei Räume im Geologiegebäude der Universität Poitiers beherbergen die Franceville-Sammlung. Mehr als 6000 Fundstücke, alle aus demselben fünf Meter mächtigen Abschnitt gabunischen Schiefers, verteilen sich auf Holzregale, Tische und Vitrinen. Die schwarzen Platten sind wie Puzzleteile vor den weißen Wänden arrangiert. El Albani brennt darauf, sie vorzuführen. Er greift einen Stein nach dem anderen heraus; kaum hat er einen vorgestellt, richtet er seine Aufmerksamkeit schon auf den nächsten. Hier sind gekräuselte Überreste von Bakterienmatten. Dort liegen Proben mit einer Kruste aus Pyrit: die bekannten, tortelliniartigen Funde, die es 2010 auf die Titelseite der Fachzeitschrift »Nature« schafften. Woanders lagern röhrenähnliche Exemplare, die Stethoskopen und Löffeln ähneln, und weitere Formen, die anmuten wie mehrere Zentimeter lange Perlenketten. Es gibt seltsame, wurmartige Abdrücke, bei denen es sich dem Team zufolge um Spuren von Bewegungen handeln könnte. Aber auch Überbleibsel ganz ohne Pyrit sind dabei: Kreise mit Durchmessern von bis zu mehreren Zentimetern, die in den Schiefer eingeprägt sind und an flache Seeigel erinnern.
»Et voilà«, sagt El Albani und klopft erst auf ein Exemplar, dann auf ein anderes. »Seht ihr? Das ist etwas ganz anderes.« Die Formen sind derart vielfältig, dass er immer wieder erstaunt ist, wenn andere Fachleute sie ansehen und meinen, es handele sich nicht um Fossilien. Deshalb sucht er mit seinem Team nach Wegen, um zu beweisen, was sie sind.
Isotopen-Untersuchungen weisen auf biologischen Ursprung hin
In jüngster Zeit hat El Albanis Team die Funde zu diesem Zweck chemisch untersucht. Eukaryotische Organismen bevorzugen leichtere Isotope von Elementen wie etwa Zink. 2023 untersuchte das Team die seeigelförmigen Abdrücke und stellte fest, dass sie vorrangig leichtere Zinkisotope enthalten. Demnach könnten die versteinerten Spuren von Eukaryoten stammen. Ein anderes, unabhängiges Forschungsteam führte eine ähnliche Studie an einer der Pyritstrukturen durch und kam zu einem ähnlichen Ergebnis.
Im Mai 2025 berichtete El Albanis Doktorandin Anna El Khoury von einer weiteren chemischen Spur in den umstrittenen Gesteinen, die auf Leben hinweisen könnte. Organismen in arsenhaltigen Umgebungen nehmen das giftige Element manchmal anstelle von notwendigen Nährstoffen wie Phosphat auf. Wie bestätigte Analysen mineralischer Ablagerungen aus dem Gestein um Franceville zeigen, ist Arsen dort zufällig im Sediment verteilt. Doch die möglicherweise organischen Proben, die El Khoury untersuchte, wiesen in bestimmten Bereichen extrem hohe Konzentrationen des Giftstoffs auf. Genau das würden Fachleute erwarten, wenn die Zellen eines Organismus versuchen würden, die aufgenommene Substanz von empfindlicheren Gewebeteilen zu isolieren.
Am aufschlussreichsten sind für El Albani und seine Kollegen jedoch die Umweltbedingungen, die nach derzeitiger Kenntnis herrschten, als die mutmaßlichen Fossilien entstanden. Die Sedimente, aus denen die Franceville-Schichten bestehen, scheinen sich in einer Art Binnenmeer abgelagert zu haben. Die chemische Untersuchung der Gesteine weist auf sehr starken Unterwasservulkanismus und aktive hydrothermale Schlote hin, und zwar schon lange bevor die ersten Fossilien auftauchten. Diese Prozesse fluteten das Becken mit Nährstoffen wie Phosphor und Zink – Elemente, die für die chemischen Reaktionen in lebenden Zellen entscheidend sind.
Darüber hinaus stammen die Proben aus dem Becken um Franceville, darunter die Fossilien aus dem Ediacarium, aus einer Periode, die auf eine große Eiszeit folgte: die huronische Vereisung. Vor 2,4 bis 2,1 Milliarden Jahren stieg der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre stark an, der Treibhauseffekt ließ nach. Infolgedessen breiteten sich massive Eispanzer von den Polen über die Erde aus. Einigen Analysen zufolge könnte der Sauerstoffgehalt damals auf einen Wert angestiegen sein, der demjenigen im Ediacarium nahekommt, und später wieder abgefallen sein. Anders gesagt: Die gleichen Umweltbedingungen, die während des Ediacariums vermutlich eine Blüte des komplexen Lebens ermöglichten, traten bereits viel früher schon einmal auf. Sie könnten damals die Voraussetzungen zum Entstehen der umstrittenen Lebensformen im Franceville-Becken in Gabun geschaffen haben.
Die frühe Erde, ein fremder Planet
Wenn die Forscherinnen und Forscher in El Albanis Labor über das Franceville-Becken sprechen, dann zeichnen sie das Bild von einer fremden Welt. Uralte Küstenlinien erstrecken sich unter dem langen Schatten ferner Berge. Es ist still, nur das Rauschen von Wind und Wellen ist zu hören. Dicke Bakterienmatten lagern auf Unterwassersedimenten. 20 Meter vor der Küste, in einem Wasser, das reich an Nährstoffen und Schwermetallen wie Arsen ist, kann man inmitten der Mikrobenmatten verschiedene Kolonien kugel- und röhrenförmiger Organismen entdecken. In der sauerstoffreichen Wassersäule treiben Weichtiere wie Quallen, hin und wieder sinken einige von ihnen in den Schlamm. Tief im Schlick hinterlassen unsichtbare Passanten spiralförmige Schleimspuren.
Worum handelte es sich bei diesen seltsamen Lebensformen? Nicht um Pflanzen oder Tiere, wie wir sie kennen. Aus der Größe, Form und den geochemischen Signaturen der mutmaßlichen Fossilien schließt El Albani, dass sie zu einem Stamm kolonienbildender Eukaryoten gehören – möglicherweise ähnlich den heutigen Schleimpilzen –, die unabhängig von späteren Entwicklungslinien die komplexen vielzelligen Prozesse ausgeprägt hatten, auf die größere Lebewesen angewiesen sind. Sie wären vergleichsweise frühe Ableger des eukaryotischen Stammbaums gewesen und hätten damit eine eigene Blüteform des komplexen mehrzelligen Lebens präsentiert, völlig unabhängig von der Fauna im Ediacarium, die deutlich mehr als eine Milliarde Jahre später auftauchte.
Diese Organismen entwickelten sich offenbar eine Weile lang prächtig, überdauerten aber nicht lange. Nach einiger Zeit erwachten die Unterwasservulkane wieder, worauf der Sauerstoffgehalt sank. Erst viele Hundert Millionen Jahre später bekamen die mehrzelligen Eukaryoten eine weitere Chance – dank einer weiteren globalen Eiszeit und eines erneuten Anstiegs des Sauerstoffgehalts.
Diese Geschichte steht im Widerspruch dazu, wie Fachleute jahrzehntelang über den Aufstieg des komplexen Lebens gedacht haben. Geht es nach El Albanis Team, handelt es sich bei der Entstehung komplexer Lebensformen nicht um einen einmaligen Zufall in einer lange von Stillstand geprägten Erdgeschichte. »Meines Erachtens zeigt [das Material aus Franceville], dass sich komplexes Leben zweimal in der Geschichte entwickelt haben könnte«, sagt Chi Fru. Und falls uraltes komplexes Leben innerhalb von so kurzer Zeit entstehen kann, wenn die Bedingungen stimmen: Wer weiß, wo sonst in den Gesteinen der Erde – oder eines anderen Planeten – noch Anzeichen für eine weitere Blütezeit auftauchen könnten? Das entscheidende Wort dabei: falls.
Form, Vielfalt, Größe: Hinweise auf eine fehlerhafte Theorie?
Laut Leigh Anne Riedman, Paläontologin an der Universität von Kalifornien in Santa Barbara, weisen die vielen Skeptiker von El Albanis Theorie alle auf ähnliche Punkte hin. Zum einen zeigen die bizarren Formen der Felsen eine deutlich größere Vielfalt, als man bei solch frühen komplexen mehrzelligen Lebensformen annehmen würde. Mit ihrem amorphen, asymmetrischen Erscheinungsbild lassen sie sich außerdem nicht so leicht als Organismen deuten.
Auch der Pyrit im Gestein lässt Fachleute zweifeln. Bakterienkolonien, die in einer sauerstoffarmen Umgebung leben, scheiden oft Pyrit als Nebenprodukt ihres Stoffwechsels aus. Durch solche Zellansammlungen kann zwar eine glitzernde Schale um biologisches Material herum entstehen, doch die mineralischen Ablagerungen können sich auch auf anorganische Weise bilden und vom Aussehen her an Lebewesen erinnern, ohne dass ein biologischer Prozess beteiligt war. Kritiker der Franceville-Hypothese verweisen auf ein bekanntes Phänomen von »Sonnen« oder »Blumen« aus Pyrit: Ansammlungen von Mineralen, die oberflächlich betrachtet an Fossilien erinnern. Sie tauchen gelegentlich in Sedimenten auf, die reich an echten Fossilien sind. Das Material aus Franceville ähnele anorganischen Strukturen aus Michigan, die auf ein Alter von 1,1 Milliarden Jahren datieren, sagt Shuhai Xiao, Paläontologe an der Virginia Tech University, der sich auf das Präkambrium spezialisiert hat.
Selbst Wissenschaftler, die dem Gedanken, El Albanis Funde könnten Fossilien sein, aufgeschlossener gegenüberstehen, kommen zu dem Schluss, dass es sich bei den zu Pyrit gewordenen Strukturen wahrscheinlich nur um die Überreste von Bakterienmatten und nicht um die von komplexen Lebensformen handelt. Dass sich koloniebildende Eukaryoten bereits vor so langer Zeit in derart viele Arten aufgefächert hatten, ist auch für sie schwer zu glauben. »Ich habe kein Problem damit, dass es sauerstoffreiche Zonen gab und sich bestimmte Gruppen in diesen Perioden stark ausgebreitet hatten«, sagt Leigh Anne Riedman. Aber die Vorstellung, dass sich Lebewesen von solcher Größe herausgebildet haben könnten – ein Sprung auf der Größenskala, den ein anderer Forscher mit dem Unterschied zwischen einem Menschen und einem Flugzeugträger verglichen hat –, ohne dass anderswo auf der Welt ähnliche Fossilien nachweisbar sind, hält sie zurück. »Das scheint mir doch etwas weit hergeholt.«
Das Fehlen von Beweisen bedeutet jedoch nicht, dass es nicht so gewesen sein könnte. Im Fall der Fossilien aus dem Proterozoikum bedeutet das: Dass keine weiteren Fossilien komplexer Lebewesen bekannt sind, die ein ähnliches Alter haben wie diejenigen aus Gabun, mag auf mangelnde Bemühungen bei der Suche nach ihnen zurückzuführen sein. Der scheinbare Stillstand in der älteren Vergangenheit könnte eine Illusion sein – bei der »langweiligen Milliarde« könnte es sich vielmehr um die »kaum untersuchte Milliarde« handeln, wie Porter es formuliert. Es sei eine selbsterfüllende Prophezeiung, dass das Proterozoikum in weiten Teilen so eintönig gewesen sei, sagt Riedman. Denn wer wolle schon Zeit und knappe Finanzmittel aufwenden, um ein Zeitalter zu erforschen, in dem sich augenscheinlich nicht viel getan habe?
Jüngste Erkenntnisse könnten dazu beitragen, den tristen Ruf des Proterozoikums zu verbessern und die Gesteine aus Franceville glaubwürdiger erscheinen zu lassen. Im Jahr 2024 gaben Lanyun Miao vom Institut für Geologie und Paläontologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Nanjing und ihre Kollegen bekannt, dass sie in 1,6 Milliarden Jahre alten Gesteinen aus Nordchina die ältesten zweifelsfrei mehrzelligen Eukaryoten entdeckt hätten. In den Fossilien sind kleine, fadenförmige Organismen konserviert. Zwar sind sie weit entfernt von den viel größeren, komplizierteren Formen, die mit komplexem mehrzelligem Leben in Verbindung gebracht werden. Aber sie zeigen, dass diese einfacheren mehrzelligen Lebensformen etwa 500 Millionen Jahre früher existiert haben könnten als die frühesten nachgewiesenen, mehrzelligen eukaryotischen Algen.
Wie weit reicht der Stammbaum der Eukaryoten wirklich zurück?
Aus guten Gründen lässt sich annehmen, dass der Stammbaum der Eukaryoten noch wesentlich weiter zurückreichen könnte. Wie Analysen von Genomsequenzen und Fossilien nahelegen, entstand der früheste gemeinsame Vorfahre aller lebenden Eukaryoten möglicherweise bereits vor 1,9 Milliarden Jahren.
Und die komplexe Mehrzelligkeit selbst kann sich unter Umständen überraschend schnell herausbilden. In einem faszinierenden Experiment, erstmals als Preprint veröffentlicht im Jahr 2021, brachte ein Team des Georgia Institute of Technology einzellige Eukaryoten – in diesem Fall Hefen – innerhalb von nur zwei Jahren dazu, dass sie sich zu mehrzelligen Formen verketteten, die mit dem bloßen Auge sichtbar waren. Aufgrund dieser Ergebnisse und der wachsenden Zahl von Fossilien vermuten einige Fachleute, dass die Geschichte der Mehrzeller länger zurückreicht als allgemein gedacht.
Doch Spuren frühen Lebens im Gestein zu erkennen, ist bekanntermaßen schwer. Brooke Johnson, Paläontologe an der Universität Lüttich in Belgien, hat sich mit seinen Kollegen Aufschlüsse aus dem Ediacarium in Großbritannien angesehen und hatte mitunter Schwierigkeiten, die charakteristischen Fossilien zu erkennen, die bekanntermaßen dort eingebettet sind.
Noch schwieriger ist es, unbekannte Strukturen zu identifizieren. Die Forschenden zweifeln ständig an sich selbst, da sie befürchten, zu viel in eine bestimmte Form oder einen Schatten im Stein hineinzuinterpretieren. Niemand will der Spinner sein, der sich zu weit aus dem Fenster gelehnt hat. »Man sieht mitunter sehr leicht etwas, das gar nicht da ist, nur weil man gewohnt ist, ein bestimmtes Muster zu erkennen«, sagt Johnson.
Zwischen Zufallsfunden
An einem Frühlingsmorgen im Jahr 2023 war Johnson gerade dabei, Hunderte Gesteinsproben von Bohrkernen aus Australien durchzuschauen, mehr als eine Milliarde alt. Eines der Stücke stieß er dabei um, und es rollte in einen Streifen Sonnenlicht, der durch die Jalousien fiel. Plötzlich bemerkte Johnson Strukturen auf der Oberfläche des Gesteins, die im schwachen Licht wie winzige, gesteppte Ketten aussahen. Als er daraufhin die Bohrkerne erneut sorgfältig untersuchte – Gestein, das viele Geologen schon zuvor geprüft hatten, ohne dass ihnen etwas Besonderes aufgefallen war –, bemerkte er, dass die Strukturen in allen Proben vorkamen.
Johnson äußert sich zurückhaltend zu diesen Strukturen und hat seine Ergebnisse noch nicht veröffentlicht. Er vermutet jedoch, dass es sich um eine Art von Eukaryoten handelt, die in Kolonien lebten und wesentlich größer waren als die mikroskopisch kleinen Exemplare, die aus anderen Fossilien bekannt sind.
Der Umstand, dass er die Strukturen in den Bohrkernproben nur zufällig entdeckte, erschütterte Johnsons anfängliche Skepsis gegenüber El Albanis Arbeiten. »So etwas wie die Proben aus Franceville haben Fachleute vielleicht schon in anderen Gesteinen gesehen, ohne sich dessen bewusst zu werden«, sagt er. »Möglicherweise haben sie sie bloß nicht auf die richtige Art und Weise angeschaut.«
Wenn man sich mit Funden wie denen aus Gabun beschäftige, müsse man versuchen, ein Zeitalter zu verstehen, in dem die Erde komplett anders aussah, als wir sie heute kennen, sagt Porter. Die Geschichte der Mehrzeller spielte sich größtenteils auf einem praktisch fremden Planeten ab, dessen Umweltbedingungen sich deutlich von denen der zurückliegenden 600 Millionen Jahre unterschieden. Diese Bedingungen beeinflussten das Leben in einer Weise, die bis heute nur ansatzweise verstanden ist. Und je weiter man in der Zeit zurückgeht, desto wahrscheinlicher ist es, dass Fossilien nur schwer zu erkennen, geschweige denn zu kategorisieren sein werden. Daher ist es extrem verlockend, fossilienähnliche Funde als mineralische Abscheidungen abzutun, also als Ergebnisse eines nichtbiologischen Prozesses.
»Ich weiß nicht, was wir zeigen müssen, um die Skeptiker zu überzeugen«Abderrazak El Albani, Entdecker der umstrittenen Fossilien
»Ich weiß nicht, was wir zeigen müssen, um die Skeptiker zu überzeugen«, sagt indessen El Albani resigniert. Er sitzt in seinem Büro unter einem Poster mit der Titelseite der »Science«-Ausgabe vom Juni 2024, in der er und sein Team die Entdeckung eines bemerkenswerten Fossils von Trilobiten veröffentlichten. »Mit Trilobiten gibt es keine Probleme«, merkt er wehmütig an. El Albani will nicht provozieren, er will keine Namen nennen. Aber eine sichtbare Verzweiflung macht sich breit, wenn er über die Funde aus Gabun spricht.
Letzten Endes gehe es nicht um Glauben, sondern um Argumente, betont der Wissenschaftler. Wenn seine Kritiker annähmen, die gabunischen Funde seien mineralische Ablagerungen, dann müssten sie versuchen, dies zu belegen, anstatt es einfach nur zu behaupten. Wenn die Gesteine ihrer Meinung nach keine Fossilien von Eukaryoten enthielten, hindere sie nichts daran, die Fundstücke ihren eigenen Analysen zu unterziehen. Seiner Ansicht nach hat bisher noch niemand eine Studie veröffentlicht, die ihre Schlussfolgerungen Punkt für Punkt auseinandernimmt und alle von ihnen angeführten Belege berücksichtigt.
Porter, die Paläontologin der University of California in Santa Barbara, stimmt ihm zu. Sie ist zwar nicht überzeugt von der Argumentation des Teams, was die Proben aus Franceville angeht, und glaubt nicht an eine unabhängige Linie kolonienbildender mehrzelliger Organismen, die schnell aufblühten und rasch wieder ausstarben. Aber die Vorstellung, sie seien nur mineralische Konkretionen, hat sie nie überzeugt. Wenn es sich bloß um anorganische Ablagerungen handle, dann müssten die Kritiker das nachweisen, sagt sie. Dies würde das Wissen über die Entstehung von Pseudofossilien auf eine Weise erweitern, die man nicht einfach abtun kann.
Immer akribischere Analysen sollen das Rätsel lösen
2026, fast zwei Jahrzehnte nachdem El Albani erstmals einen glitzernden Fleck im gabunischen Schiefer untersucht hat, deutet nichts darauf hin, dass die Arbeit in seinem Labor langsamer vorangeht. Es gibt immer noch weitere Proben zu veröffentlichen, neue Forschungsansätze zu verfolgen und Dissertationen abzuschließen. Die Forscherinnen und Forscher in seinem Team vergleichen die verschiedenen Umgebungen im Steinbruch von Franceville genauer mit Ablagerungen aus dem Kambrium und gleichen die chemische Zusammensetzung der Funde aus Gabun mit derjenigen von Fossilien aus dem Ediacarium ab.
Sie gehen außerdem der Frage nach, wie sich chemisch unterscheiden lässt, ob eine bestimmte Probe biologischen Ursprungs ist oder nicht. Die Ergebnisse von derartigen Forschungsarbeiten könnten schließlich auch genutzt werden, um Gesteinsproben von anderen Planeten zu bewerten. Im Jahr 2020 berichtete ein Team, dass der Mars-Rover »Curiosity« der NASA millimetergroße, stäbchenförmige Strukturen in den Ablagerungen eines ehemaligen Sees fotografiert habe. Sie ähnelten Fossilien, die winzige tunnelgrabende Organismen einst auf der Erde hinterlassen haben. Es ist durchaus möglich, dass sie nichtbiologischen Ursprungs sind. Wenn nun aber ein Labor ein zuverlässiges, allgemeingültiges Modell entwickeln könnte, um anhand chemischer Analysen zu unterscheiden, ob es sich bei einer Probe um Anzeichen von Leben handelt oder nicht, dann »könnte man dieses auf die Sedimente auf dem Mars oder einem anderen Planeten anwenden«, sagt El Albani.
Jedes Jahr fahren El Albani und sein Team nach Gabun, um den schwarzen Stein zu bearbeiten, der das Leben des Forschers in eine neue Richtung gelenkt hat. Dort durchkämmen die Fachleute die abblätternden Schiefer, brechen Platten auf und suchen nach dem Schimmer von Pyrit oder einer kaum wahrnehmbaren runden Versteinerung. Manchmal überträgt El Albani die Expeditionen live an französische Schulkinder und erklärt ihnen, dass der Ursprung des heutigen Lebens weit in die Vorgeschichte zurückreicht. Manchmal beugt er sich hinunter, um etwas Glitzerndes im Gestein zu untersuchen. Wahrscheinlich ist es etwas. Die Frage ist, wie immer, was.
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