NGV-Geonieuws 16 artikel 185

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


1 Maart 2002, jaargang 4 nr. 4 artikel 185

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

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 16! Op de huidige pagina is alleen artikel 185 te lezen.

<< Vorig artikel: 184 | Volgend artikel: 186 >>

185 Ammonium kan dienen om oudste leven op te sporen
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

    Klik hier om dit artikel af te drukken !

Primitief leven is vaak moeilijk vast te stellen, vooral als het gaat om leven in een ver geologisch verleden of om leven buiten de aarde. Start R. Body, een onderzoeker aan het Centrum voor Petrografisch en Geochemisch Onderzoek van het Centre National de la Recherche Scientifique in Parijs, beschrijft een betrekkelijk simpele methode om zulk leven, ook als dat niet (meer) in herkenbare vorm aanwezig is, als zodanig te herkennen.

Het gaat om het vaststellen van de aanwezigheid van ammonium-ionen (NH3+) en de isotopenverhouding van de stikstof daarin. Die isotopenverhouding is - althans tegenwoordig - in organisch gebonden stikstof anders dan in de dode natuur. Gezien de oorzaak daarvan is het waarschijnlijk dat die verhouding ook in het geologische verleden van de aarde afwijkend was. De oorzaak ligt namelijk in de rol van stikstofbindende organismen (in het bijzonder de cyanobacteriŽn) en van denitrificerende bacteriŽn. Deze bacteriŽn zorgen echter niet voor een vaste verhouding tussen de stikstofisotopen, maar voor een grote variatie daarin. De omstandigheden in het leefgebied spelen daarbij de hoofdrol; zo hebben waterdiepte en seizoenen (maar nog veel meer parameters) invloed op die verhouding. De variaties die door het milieu worden veroorzaakt, zijn daarom als het ware gesuperponeerd op de isotopenverhouding zoals die zich in de loop van de geologische geschiedenis heeft ontwikkeld. En die ontwikkeling is in grote lijnen bekend. Daarom kunnen 'afwijkende' isotopenverhoudingen in ammonium dat in oude sedimenten voorkomt, worden opgespoord.


SCHEMATISCHE STIKSTOFCYCLUS IN ONDIEPE ZEE, TONEND HOE ORGANISCHE STIKSTOF IN HET SEDIMENT KAN WORDEN OPGENOMEN

Ammonium is daarvoor bij uitstek geschikt omdat het ontstaat bij het vergaan van organisch materiaal. Van zo mogelijk nog meer belang is echter dat het goed bestand is tegen hoge temperaturen. Dat betekent dat in pakketten die diep worden begraven onder jongere afzettingen ammonium als zodanig bewaard blijft (terwijl de meeste organische stoffen en ook veel mineralen onherkenbaar worden omgezet). Wanneer een oud pakket later weer wordt opgeheven, bijv. bij een gebergtevormende fase, kan de oorspronkelijke isotopenverhouding in het ammonium daarom nog worden vastgesteld.

Dit betekent dat ammonium geschikt is om vroeger leven vast te stellen, ook als van dat leven zelf geen sporen meer zijn overgebleven. Boyd geeft aan dat er nu structureel naar tekenen van leven in oude sedimenten (en vooral in de relatief veel voorkomende oude diepzeeafzettingen) moet worden gezocht. Veel gesteentepakketten die nu fossielloos lijken, zouden dan kunnen blijken wel degelijk te zijn ontstaan in een milieu met levende organismen. Het beeld van de vroege ontwikkeling van het leven op aarde, zowel in ruimte als in tijd, kan daardoor drastisch veranderen. Boyd suggereert dat deze methode ook wel eens toepasbaar zou kunnen blijken in het speuren naar levenstekenen in gesteentemonsters van buitenaardse herkomst.

Referenties:
  • Boyd, S.R., 2001. Ammonium as a biomarker in Precambrian metasediments. Precambrian Research 108, p. 159-173

Afbeelding beschikbaar gesteld door Elsevier: http://www.elsevier.com/IVP/03019268/108-159


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl