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Geochemie: Ungewöhnlicher Granit gab Vielzellern Starthilfe

Kangchendzönga

Wissenschaftler sind sich einig darüber, dass der Aufstieg der vielzelligen Lebewesen vor mehr als einer Milliarde Jahren begann. Doch was nach Hunderten von Millionen Jahren Einzelligkeit diesen Entwicklungssprung auslöste, ist noch rätselhaft. Nun stellen schottische Forscher eine Hypothese vor, die Geologie, Chemie und Biologie verknüpft. Demnach erzeugte vor etwa 1,9 Milliarden Jahren eine besondere Form des Vulkanismus große Mengen Granit, der Schwermetalle und andere Spurenstoffe in die Erdkruste transportierte. Die Erosion setzte diese Rohstoffe über die nächsten 100 Millionen Jahre frei, so dass sie den Organismen zur Verfügung standen. Erst die erweiterten enzymatischen und chemischen Möglichkeiten durch diese Spurenstoffe haben demnach dem Leben den Weg in die Vielzelligkeit gebahnt.

Auf der Basis biochemischer und genomischer Daten gehen Forscher inzwischen davon aus, dass die Nutzung von Spurenelementen für wichtige Enzyme Voraussetzung für die Evolution der ersten Vielzeller war. Allerdings blieb bisher rätselhaft, woher die Spurenelemente kamen, denn unter den Bedingungen im Mesoproterozoikum waren die meisten dieser Elemente in Wasser unlöslich und damit im Sediment der Tiefsee begraben. Die Forscher um John Parnell von der University of Aberdeen schlagen nun vor, dass die Lösung in vulkanischen Vorgängen im Zusammenhang mit einem Superkontinent vor 1,9 Milliarden Jahren liegt.

Vor etwa zwei Milliarden Jahren formte sich aus den Kontinentalplatten der Superkontinent Columbia. Gleichzeitig entstanden in dieser Landmasse große Mengen A-Typ-Granite: Diese Magmakörper stehen, anders als normale Granite, nicht mit Gebirgen im Zusammenhang. Sie sind reicher an Wasser und vulkanischen Gasen und tragen große Mengen Metalle mit sich. Der größte Teil aller weltweiten A-Typ-Granite entstand zwischen 1,9 und 1,3 Milliarden Jahren vor heute, und diese Plutonkörper sind für die Entstehung einiger der größten Erzlagerstätten des Planeten verantwortlich. Doch das sind nur die Überreste. Etwa 75 Prozent der auf diese Weise neu entstandenen Kruste, schätzen die Forscher, erodierte in den nachfolgenden paar hundert Millionen Jahren. Die so freigesetzten Spurenelemente machten dann der Evolution womöglich den Weg frei – zur Vielzelligkeit.

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