Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Salzkristalle aus Zentralaustralien uralte Mikroorganismen enthalten, die vor 830 Millionen Jahren gefangen wurden, und es besteht die Möglichkeit, dass einige Mikroorganismen noch am Leben sind. Einzellige Organismen sind in winzigen Flüssigkeitstaschen im Halit oder Salz von Sedimentgesteinen gefangen, die kleiner sind als die Breite eines menschlichen Haares.
Die Mikroorganismen lebten vor fast einer Milliarde Jahren entweder in einer flachen, salzigen Meeresumgebung oder einem flachen, salzigen See. Die Forscher entdeckten dieses uralte Leben, indem sie die Salzkristalle mithilfe der Lichtmikroskopie untersuchten, was bedeutet, dass sie die Flüssigkeitstaschen nicht störten – und der Status des Lebens in ihnen ist unbekannt. Wissenschaftler haben jedoch zuvor erklärt, dass sie in Salzkristallen gefundene Ur-Mikroorganismen wieder zum Leben erweckt haben, sodass es möglich ist, dass die australischen Organismen auch noch am Leben sind.
In Salzkristallen wurden bereits uralte Mikroorganismen gefunden, die ältesten stammen aus der Permzeit vor etwa 250 Millionen Jahren. Die meisten Studien zu diesen Kristallen seien jedoch destruktiv, sagt die Co-Autorin der Studie, Sarah Schroeder-Gomez, die die Forschung an der West Virginia University durchführte. In früheren Studien extrahierten Forscher in Kristallen eingeschlossene Flüssigkeiten mit einer Spritze oder zerkleinerten oder lösten Kristalle auf, um an die Geheimnisse im Inneren zu gelangen.
In alten Salzkristallen aus Australien sind Mikroorganismen aus der Zeit vor 830 Millionen Jahren konserviert. Sarah Schroeder-Gomes
Diese Methoden können es schwierig machen, das Alter von Mikroorganismen in Flüssigkeitstaschen zu verstehen. Beispielsweise bilden sich einige Flüssigkeitstaschen, sobald der Salzkristall Gestalt annimmt, was bedeutet, dass alles, was sich darin befindet, genauso alt ist wie der Kristall, sagte Schroeder-Gomes. Weitere Taschen bilden sich später als Risse in der Kristallfüllung. Sobald der Kristall zerkleinert ist, ist es schwierig sicherzustellen, dass sich die primären und sekundären Flüssigkeitstaschen nicht vermischen.
Die neue Studie untersuchte Halit aus der australischen Brown-Formation, die eine alte, salzreiche Landschaft bewahrt. Die Forscher entnahmen Halitproben aus Tiefen von 4.858 Fuß (1.481 Meter) bis 4.987 Fuß (1.520 Meter) unter der heutigen Oberfläche und schnitten den Halit in 0,04 Zoll (1 Millimeter) dicke Stücke. Anschließend führten sie eine mikroskopische Untersuchung des Halits mit sichtbarem und ultraviolettem Licht durch, wobei sie den Inhalt der Flüssigkeitstaschen im Inneren bis zu 2.000-fach vergrößerten und sich auf die Primärkristalle konzentrierten, die sich vor 830 Millionen Jahren bildeten.
Flüssigkeitseinschlüsse in Halit mit Mikroorganismen. Sarah Schroeder-Gomes
Im Inneren fanden die Forscher Eukaryoten (Algen und Pilze mit getrennten Zellkernen) und Prokaryoten (Bakterien und Archaeen ohne Kerne). Sie unterschieden diese Organismen anhand von Form, Größe, Farbe und Fluoreszenz unter ultraviolettem Licht, sagte Schroeder-Gomez.
Forscher können die genaue Art dieser Mikroorganismen nicht identifizieren, obwohl einer von ihnen Dunaliella sehr ähnlich ist, einer sehr häufigen salzliebenden Alge, die sowohl in antiken als auch modernen salzhaltigen Umgebungen vorkommt. Die Organismen sind winzig und haben einen Durchmesser von einem halben Mikrometer bis zu 5 Mikrometern. (Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 70 Mikrometer breit).
Salzliebende Mikroorganismen sind Überlebenskünstler, die in der Lage sind, Winterschlaf zu halten oder ihren Stoffwechsel auf andere Weise zu ändern, um in Zeiten, in denen das Wasser um sie herum austrocknet, am Leben zu bleiben, sagte Schroeder-Gomes. Im Jahr 2000 sagten Wissenschaftler, sie hätten ein 250 Millionen Jahre altes Bakterium aus Salz wiederbelebt, obwohl sie nicht schlüssig beweisen konnten, dass es sich bei ihren Zombie-Bakterien nicht um moderne Schadstoffe handelte. Andere sehr alte Mikroorganismen wurden mit größerer Sicherheit wiederbelebt, darunter 101,5 Millionen Jahre alte Bakterien aus Sedimenten. Derzeit haben die Forscher die Kristalle noch nicht zerlegt, um herauszufinden, ob die australischen Mikroorganismen eine Chance auf ein zweites Leben haben.
„Wenn sie 250 Millionen Jahre überleben könnten, warum überleben sie dann nicht noch ein paar hundert Millionen Jahre?“ sagte Schroeder-Gomes. „Es ist auf jeden Fall möglich, in Zukunft zu versuchen, sie zu kultivieren.“