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Neue Erkenntnisse über den Einfluss von vulkanischer Aktivität auf die Entwicklung des frühen Lebens

Neue Erkenntnisse über den Einfluss von vulkanischer Aktivität auf die Entwicklung des frühen Lebens

Ein Beispiel der Stromatolite, die in dieser Studie untersucht wurden aus der Cheshire Formation (Belingwe, Simbabwe). Ein Beispiel der Stromatolite, die in dieser Studie untersucht wurden aus der Cheshire Formation (Belingwe, Simbabwe). Ein Beispiel der Stromatolite, die in dieser Studie untersucht wurden aus der Cheshire Formation (Belingwe, Simbabwe).
© Axel Hofmann
Ein Beispiel der Stromatolite, die in dieser Studie untersucht wurden aus der Cheshire Formation (Belingwe, Simbabwe).

Gemeinsam mit einem internationalen Team, untersuchten zwei Forschende der LUH, Ashley Martin (jetzt an der Northumbria University, GB) und Stefan Weyer (Institut für Erdsystemwissenschaften) 2.7 Milliarden Jahre alte fossile mikrobielle Matten aus Zimbabwe – sogenannte Stromatolite. Ihre Motivation war es, neue Erkenntnisse über die Ko-Evolution von frühem Leben und des Sauerstoffgehalts in den Ozeanen und der Atmosphäre der frühen Erde zu erlangen. Im Fokus ihrer geologischen und geochemischen Untersuchungen war der frühe Stickstzoffkreislauf. Stickstoff, der Hauptbestandteil der heutigen Erdatmosphäre, ist für alle Lebensformen auf der Erde essenziell, muss aber erst in eine bio-verfügbare Form umgewandelt werden, bevor er von Pflanzen und Tieren aufgenommen werden kann.

Die Forschenden fanden ungewöhnliche Stickstoffisotopenmuster (zusammen mit anderen geochemischen und isotopischen Anomalien) in den untersuchten Stromatoliten, die neue Einblicke in die Mechanismen bieten, die in frühen marinen Habitaten von Bedeutung waren. Vermutlich hat erhöhte vulkanische Aktivität dazu geführt, dass sich ein großes Amoniumreservoir (reduzierter Stickstoff) gebildet hat und damit die biologische Aktivität stimuliert, was zur Bildung der beobachteten Isotopenanomalien führte.

Der Artikel, der in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications publiziert wurde, beschreibt die Befunde des internationalen Teams mit Expertise in Geologie, Mikrobiologie und Geochemie, mit Forschenden der LUH, der University of St Andrews (GB), der Universiät von Kaiserslautern-Landau, des Max Planck Instituts für Chemie in Mainz und der University of Johannesburg in Südafrika. Der Artikel kann hier gefunden werden: https://doi.org/10.1038/s41467-025-57091-3.