NGV-Geonieuws 12 artikel 165

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Oktober 2001, jaargang 3 nr. 3 artikel 165

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 12! Op de huidige pagina is alleen artikel 165 te lezen.

<< Vorig artikel: 164 | Volgend artikel: 166 >>

165 Leven op aarde vertakte zich reeds bijna 3,5 miljard jaar geleden
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Sulfaatreducerende bacteriŽn behoren tot de vroegste levensvormen op aarde. De oudst bekende exemplaren stamden tot nu toe van 2,7 miljard jaar geleden, maar nu zijn er aanwijzingen dat deze organismen reeds 3,47 miljard jaar geleden op Aarde leefden. Een team van Deense en Australische aardwetenschappers en biologen concludeert dat uit de isotopenverhoudingen in microscopisch kleine hoeveelheden van sulfiden die voorkomen in kristallen bariet (bariumsulfaat) van deze ouderdom.

Ze baseren deze conclusie op het feit dat dit type bacteriŽn sulfiden produceren wanneer ze sulfaten gebruiken om organisch materiaal of waterstof te oxideren. Bij bepaalde sulfaatconcentraties treedt binnen de geproduceerde sulfiden een relatieve verarming op van het isotoop S-34. Die verarming kan tot 4% oplopen. Naarmate de concentratie aan sulfaten lager is, neemt overigens ook de relatieve verarming van S-34 in de geproduceerde sulfiden af, en onder een bepaalde concentratie treedt zelfs helemaal geen verarming meer op.

Om in oude gesteenten de eventuele aanwezigheid van sulfaatreducerende bacteriŽn te kunnen vaststellen, is een hoge concentratie aan sulfaat dus belangrijk. Oorspronkelijk bevatte de zee op aarde te lage concentraties om dit te kunnen doen. Vandaar dat de oudst bekende sulfaatreducerende bacteriŽn een ouderdom hebben van ca. 2,7 miljard jaar; daarvoor was er in het zeewater (in het algemeen) niet genoeg sulfaat aanwezig.

In bijzondere omstandigheden was er in het verre verleden op aarde plaatselijk echter wel een concentratie die hoog genoeg van. De onderzoekers hebben die aangetroffen in een gesteentepakket in AustraliŽ, bij het plaatsje met de wat merkwaardige naam North Pole. De desbetreffende gesteenten zijn zorgvuldig radiometrisch gedateerd (met de vervalreeks van uranium tot lood in zirkoonkristallen) als 3,515 tot 3,458 miljard jaar oud. In het gesteente troffen ze bariet aan, dat kon ontstaan door een lokaal kennelijk hoge sulfaatconcentratie. In het bariet werden microscopische kleine sporen sulfiden aangetroffen, waarin het zwavelisotoop S-34 met maximaal 2,11% (gemiddeld 1,16%) was verarmd. Dat dit een gevolg is van bacteriŽle activiteit wordt algemeen als onbetwistbaar beschouwd. Niettemin gaan de onderzoekers in hun bijdrage na of een soortgelijke verarming van S-34 in het sulfide een gevolg zou kunnen zijn van niet-biologische processen. Zij komen daarbij tot een negatieve conclusie.

Een reconstructie van de ontstaansgeschiedenis van het gesteentepakket geeft aan dat de bacteriŽn moeten hebben geleefd bij een temperatuur van maximaal 60 įC, wat inhoudt dat ze mesofiel (of hoogstens gematigd thermofiel) waren. De huidige kennis van de vroege sulfaatreducerende organismen op aarde geeft, vanwege de genoemde temperatuur, aan dat de bacteriŽn die de sulfiden in het bariet hebben geproduceerd, minimaal 3,47 miljard jaar geleden moeten zijn afgetakt van hun voorouders. Daarmee is deze aftakking nu de oudste bekende binnen de stamboom van het leven op aarde.

Referenties:
  • Shen, Y., Buick, R. & Canfield, D.E. 2001. Isotopic evidence for microbial sulphate reduction in the early Archaean era. Nature 410, p. 77-81.

N.B.: een iets afwijkende versie van dit bericht werd onder de titel 'Oudste vertakking van het leven op aarde: 3,47 miljard jaar oud' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap & Onderwijs' van NRC Handelsblad (24 maart 2001).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl