Uran liefert Hinweise auf Leben in der Urzeit der Erde

26. April 2015, 14:43
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Isotopenzusammensetzung ermöglicht Aussagen über biologische Aktivitäten vor Milliarden Jahren

Hannover - Forschungsergebnisse zeigen, dass die Isotopenzusammensetzung von Uran Rückschlüsse auf die mikrobiologische Aktivität in der frühen Erdgeschichte zulässt, berichtet die Universität Hannover.

In den "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)" stellt ein internationales Team mit Beteiligung von Nadja Neubert und Stefan Weyer vom Institut für Mineralogie der Uni Hannover eine Methode vor, bei der die Isotope von Uran verwendet werden, um zwischen der Reduktion durch Mikroorganismen und der chemischen Reduktion zu unterscheiden.

Uran kommt an der Erdoberfläche je nach Sauerstoffgehalt in einer oxidierten, gut löslichen oder in einer reduzierten unlöslichen Form vor. Von der ersteren zur zweiteren Form kann es entweder durch die Aktivität von Bakterien oder durch chemische Wechselwirkung, zum Beispiel mit Mineraloberflächen, überführt werden.

Der Ausgangspunkt

Vor einigen Jahren entdeckte Weyer mit seinen Kooperationspartnern, dass Sedimente mit reduziertem Uran meist eine auffällige Isotopensignatur besitzen. Durch gezielte Laborexperimente konnte das Forschungsteam nun zeigen, dass diese Isotopensignatur nur durch die Aktivität von Bakterien erzeugt werden kann.

"Damit ist es erstmals möglich, die Reduktion durch Mikroorganismen von anderen chemischen Formen der Reduktion zu unterscheiden", so Weyer. Da die Isotopenzusammensetzung des Urans in Sedimenten über Milliarden von Jahren gespeichert werden kann, lässt sich durch die Isotopenanalyse von winzigen Uranmengen im Sediment feststellen, ob irgendwann in der Vergangenheit bei der Bildung der Sedimente Bakterien aktiv waren.

"Beispielsweise legen Uranisotopendaten von 2,5 Milliarden Jahre alten Sedimenten aus Westaustralien nahe, dass es wahrscheinlich schon zu dieser Zeit solche Bakterien gegeben hat", sagt Weyer. "Wir haben mittlerweile eine Reihe von Hinweisen, dass es schon früh in der Erdgeschichte erste Spuren von Sauerstoff in einer insgesamt anoxischen Welt gegeben hat. Nun wissen wir, dass es auch Mikroorganismen gegeben hat, die diesen Sauerstoff indirekt genutzt haben." (red, derStandard.at, 26.4. 2015)

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