Ein indisches Gestein, das fast 3,5 Milliarden Jahre alt ist, hat eine chemische Signatur bewahrt, die Forschende sehr altem mikroskopischem Leben zuschreiben.
Das Gestein stammt aus dem Singhbhum-Kraton im Osten Indiens. Es handelt sich um einen Chert, ein sehr kieselsäurereiches Gestein. Es enthält dünne, kohlenstoffreiche dunkle Schichten, die sich mit helleren Schichten abwechseln. Diese Anordnung erinnert an Matten, die von Gemeinschaften aus Mikroben gebildet werden, die übereinander leben.
Geschichtete Gesteine in Indien weisen auf mögliche Anzeichen mikrobiellen Lebens hin, die 3,5 Milliarden Jahre zurückreichen.
Um herauszufinden, wann dieses Material entstanden ist, untersuchte das Team winzige Zirkonkristalle, die im Gestein vorkommen. Diese Mineralien enthalten Uran, das sich allmählich in Blei umwandelt. Indem die Forschenden deren Mengenverhältnisse messen, erhalten sie eine Art geologische Uhr. Die Zirkone liefern hier ein Alter von 3,497 Milliarden Jahren, mit einer Unsicherheit von 5 Millionen Jahren.
Die Wissenschaftler analysierten auch den darin enthaltenen Kohlenstoff. Kohlenstoff kommt in mehreren Formen vor, die als Isotope bezeichnet werden. Organismen, die Kohlenstoff aufnehmen, bevorzugen im Allgemeinen das leichtere Kohlenstoff-12 gegenüber Kohlenstoff-13. Diese Präferenz hinterlässt nach ihrem Verschwinden eine messbare Signatur.
In den indischen Proben erreicht diese Signatur für das untersuchte Isotopenverhältnis etwa −30,9 ‰. Den Autoren zufolge entspricht dieser Wert einem biologischen Ursprung. Raman-spektroskopische Analysen zeigen außerdem, dass ein bedeutender Teil des Kohlenstoffs in Form von Kerogen erhalten ist, einem kohlenstoffhaltigen Material, das aus alten organischen Verbindungen hervorgegangen ist.
Bei so alten Gesteinen ist jedoch weiterhin Vorsicht geboten. Über Milliarden von Jahren können Hitze, Druck und die Zirkulation von Flüssigkeiten ihren Inhalt verändern. Einige Mechanismen ohne Beteiligung von Lebewesen können ebenfalls Hinweise erzeugen, die biologischen Spuren ähneln. Deshalb ist die Verbindung von Datierung, Schichtanordnung und Kohlenstoffzusammensetzung aussagekräftiger als ein isoliert betrachteter Hinweis.
Möglicherweise noch ältere Hinweise existieren unter anderem in Gesteinen Grönlands oder in australischen Kristallen. Ihre Interpretation bleibt umstritten. Das besondere Interesse liegt hier vor allem in der direkten Verbindung zwischen einem präzise datierten Gestein und einer dem Leben zugeschriebenen Kohlenstoffsignatur.
Die Forschenden schätzen außerdem, dass die Kohlenstoffzusammensetzung mit bereits ausgeprägten Mechanismen der Kohlenstofffixierung vor 3,5 Milliarden Jahren vereinbar ist.
Unabhängige Analysen müssen nun die Datierung der Ablagerung und ihre biologische Interpretation überprüfen. Die benachbarten Schichten könnten auch weitere mikroskopische Strukturen oder chemische Signaturen liefern, die dieses Szenario stützen oder relativieren.