NGV-Geonieuws 142 artikel 864

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


6 November 2007, jaargang 9 nr. 11 artikel 864

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

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 142! Op de huidige pagina is alleen artikel 864 te lezen.

<< Vorig artikel: 863 | Volgend artikel: 865 >>

864 Archaea, bacteriŽn en eukaryoten leefden 2,7 miljard jaar geleden al naast elkaar
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde ! Klik hier voor alle artikelen over Paleontologie, Fossielen & Uitstervingen !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Uit de gezamenlijke voorouder van alle levende wezens op aarde ontstonden al vroeg in de aardgeschiedenis drie groepen: de (zeer primitieve) archaea, de (ook primitieve) bacteriŽn en de (al iets gecompliceerdere) eukaryoten die worden gekenmerkt door het bezit van een celkern. Wanneer die drie groepen zich van de gezamenlijke voorouder afsplitsten (en de eukaryoten moeten dat als laatste hebben gedaan), is niet bekend, maar de aparte ontwikkeling moet in ieder geval al minstens 2,7 miljard jaar geleden zijn begonnen. Dat blijkt uit een ingewikkelde (en bijna vijf jaar durende) chemische analyse van gesteenten met die ouderdom uit een goudmijn bij Timmins (ca. 600 km ten noorden van Toronto), in de Canadese provincie Ontario.


De Archaea vormen een aparte,
zeer oude groep van organismen




Een recente vertegenwoordiger van
de Archaea:Sulfolobus acidocaldarius


De schalies die werden onderzocht, bevatten koolstofhoudende verbindingen. Vergelijkbare verbindingen waren eerder in ongeveer even oude gesteenten uit AustraliŽ aangetroffen, en het onderzoek was er in eerste instantie op gericht om de verbindingen uit de twee gesteenten met elkaar te vergelijken. De daartoe uitgevoerde chemische analyse leverde zoín verrassend resultaat op dat de leider van het onderzoek, Greg Ventura (eerder promovendus aan de Universiteit van Illinois en nu verbonden aan het Woods Hole Oceanographic Institution), aanvankelijk meende dat er hetzij een fout moest zijn gemaakt bij de analyse, hetzij verontreiniging van de gesteentemonsters was opgetreden.

Om aan alle onzekerheid een eind te maken werd het onderzoek voortgezet met een uitermate geavanceerde gaschromatograaf van de U.S. Coast Gard Academy. Daarmee was het mogelijk om het mengsel van verbindingen zeer precies te analyseren wat betreft de diverse samenstellende bestanddelen. Die bleken voor een belangrijk deel te bestaan uit lipiden. Lipiden (vetten) zijn stoffen die bijvoorbeeld het menselijk lichaam nodig heeft als energiebron (triglyceriden) of als bouwstof voor lichaamscellen en hormonen. Zonder lipiden kan het lichaam niet goed functioneren. Bij de in de oplossing van de onderzochte gesteenten ging het om zowel ringvormige als niet-ringvormige bifytanen, afgeleide verbindingen van bifytanen met 36-39 koolstofatomen, en hopanen met 31-35 koolstofatomen. Die stoffen moeten zijn ontstaan uit verbindingen die door archaea en bacteriŽn zijn gevormd. Omdat de desbetreffende gesteenten vrijwel sinds hun ontstaan van de biosfeer afgesloten zijn geweest, moet worden geconcludeerd dat er ten tijde van de vorming van de gesteenten zowel archaea als bacteriŽn bestonden.


Een van de goudmijnen in Timmins


Nugget uit een van de goudmijnen in Timmins


Uit de kenmerken van de onderzochte gesteenten kan worden opgemaakt dat ze in zee zijn gevormd. Nadat ze door jongere sedimenten werden bedekt, circuleerde er heet water door als een restvloeistof van opgestegen magma. Daardoor vond onder meer de mineralisatie plaats van het goud dat in diverse mijnen bij Timmins wordt gewonnen.

Na de vondst van de chemische verbindingen die op de vroege aanwezigheid van archaea en bacteriŽn wees, werden de gesteenten ook onderzocht met een scanning elektronenmicroscoop (SEM). Daarbij bleek dat er ten tijde van de vorming van deze gesteenten ook eukaryoten aanwezig waren. Ook die moeten dus al voor 2,7 miljard jaar geleden zijn afgesplitst. Tevens maakt het onderzoek duidelijk dat vertegenwoordigers van de archaea, bacteriŽn en eukaryoten 2,7 miljard jaar geleden niet alleen op en/of net onder de zeebodem leefden, maar dat er ook vertegenwoordigers waren die onder hydrothermale omstandigheden dieper in de aarde leefden.

Referenties:
  • Ventura, G.T., Kenig, F., Reddy, Chr. M., Schieber, J., Frysinger, G.S., Nelson, R.K., Dinel, E., Gaines, R.B. & Schaeffer, Ph., 2007. Molecular evidence of Late Archean archaea and the presence of a subsurface hydrothermal biosphere. Proceedings of the National Academy of Sciences 104, p. 14260-14265.


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl