Je leest:

Sporen van oeroud leven betwist

Sporen van oeroud leven betwist

Nieuwe studie vindt geen aanwijzingen voor vermeende sporen van heel vroeg leven in Groenlandse ‘fossielen’

Auteur: | 18 oktober 2018

Zijn de piepkleine patronen in miljarden jaren oud gesteente op Groenland wel of niet het resultaat van heel vroeg leven? Ja, zeiden onderzoekers in 2016. Nee, zeggen andere onderzoekers nu in Nature op basis van een nieuwe analyse. Een welles-nietesdiscussie over kegeltjes en laagjes.

Belangrijk nieuws in 2016. In het tijdschrift Nature publiceerden onderzoekers uit Australië de vondst van sporen van oeroud leven op Groenland. Of beter: ze hadden naar eigen zeggen de alleroudste sporen van leven op aarde gevonden, namelijk 3,7 miljard jaar oud. Daarmee schoven ze de klok ruim 200 miljoen jaar terug. Tot dat moment was het algemeen geaccepteerde record in handen van zogeheten stromatolieten in het westen van Australië, die bijna 3,5 miljard jaar geleden zijn gevormd.

Stromatolieten ontstaan door afzettingen van in zee levende bacteriën. Die bacteriële gemeenschappen laten karakteristieke patronen na in gesteente. Stromatolieten zijn dus fossielen. Maar niet eenvoudig te herkennen, want ze zijn heel klein en niet altijd makkelijk te onderscheiden van het omringende gesteente. Voer voor discussie dus, maar vooralsnog zijn stromatolieten misschien wel de belangrijkste houvast in de zoektocht naar het vroegste leven op aarde. Is een vlekje een stromatoliet, of niet? Dat is voor wetenschappers die zoeken naar bewijs voor het oudste leven een cruciale vraag. En aangezien natuurlijk iedereen wel het allereerste leven wil vinden, worden de resultaten van collega-onderzoekers zeer kritisch bekeken.

Allwood nv nat 2106
De vermeende stromatolieten in Groenlands gesteente zoals in 2016 gepubliceerd. Het schaalstreepje is 4 cm lang.

Dus toen het Australische team in 2016 de vondsten uit Groenland presenteerde als stromatolieten, zag de redactie van Nature de bui al hangen. “Deze publicatie is waarschijnlijk controversieel”, aldus de redactionele samenvatting. In een begeleidend commentaar klonk aardwetenschapper Abigail Allwood van het Amerikaanse Jet Propulsion Laboratory (een onderdeel van ruimtevaartorganisatie NASA) alvast niet overtuigd van de vondsten. Ze wees op de vele onzekerheden als het gaat om het interpreteren van patronen in zeer oud gesteente. Diezelfde Allwood publiceert nu met collega’s in Nature de resultaten van hun eigen onderzoek naar de Groenlandse ‘stromatolieten’. En ze komen op vrijwel alle fronten tot compleet tegengestelde conclusies.

Stromatolite  proterozoic  strelly pool formation  pibara  western australia   houston museum of natural science   dsc01359
Gesteente uit de Strelly Pool Formation in West-Australië waar 3,5 miljard jaar oude stromatolieten zijn gevonden. Deze plak stamt uit het protozoïcum (2,5 miljard – 500 miljoen jaar geleden). De zwarte vlekjes zijn de stromatolieten. Collectie Houston Museum of Natural Science.

Volledig verteerd

Wat het onderzoek naar heel vroeg leven zo lastig maakt is dat het altijd gaat om indirect bewijs. Het allereerste leven bestond – waarschijnlijk – uit kleine eencelligen, die inmiddels volledig zijn verteerd. Van die levensvormen zelf is niets meer over. Alles draait om de mogelijke sporen die ze hebben achtergelaten. En omdat direct bewijs ontbreekt, moet je dus aannemelijk kunnen maken dat die sporen echt alleen door een levend organisme gemaakt kunnen zijn en niet door welk ander proces dan ook. Andersom geredeneerd: als je kunt aantonen dat een bepaald ‘spoor’ ook ontstaat zonder dat er leven bij betrokken is, dan heb je een sterk tegenargument.

Die laatste benadering hebben Allwood en haar collega’s gekozen. Ze zijn naar dezelfde locatie in Groenland afgereisd en hebben daar monsters genomen van hetzelfde gesteente met daarin ook dezelfde minuscule patronen. Maar ze hebben op een andere manier naar de patronen gekeken. Niet alleen in een plat vlak, zoals in de eerste studie, maar ook als driedimensionale vorm. Dat levert heel andere inzichten.

Stromatolieten hebben een kenmerkende kegel- of koepelvorm die ontstaat doordat de bacteriële afzetting zich laagje voor laagje ophoopt; het geheel ‘groeit’ zo langzaam naar boven. De doorsnede van zo’n structuur lijkt dus op een (afgeronde) driehoek en zo zien de Groenlandse patronen er ook uit. Tenminste, als je in één bepaalde richting plakjes uit het gesteente haalt.

Vanzuilen nat nv 171018
Illustratie van twee scenario’s die de vorming van patronen in gesteente kunnen verklaren. A: vorming van een echte stromatoliet, de blauwe lijntjes zijn afzettingen van bacteriën. B: de blauwe lijntjes zijn nu minerale afzettingen die niets met leven te maken hebben. Onder hoge druk (waar al het oude gesteente aan heeft blootgestaan) treden vervormingen op en omdat niet alle soorten gesteenten even vervormbaar zijn, ontstaan patronen die sterk op stromatolieten kunnen lijken.

Geen kegel, maar een nok

Allwood en collega’s keken in meerdere richtingen en zagen toen dat de patronen niet overeenkwamen met de verwachte driedimensionale structuur, maar met een langgerekte rand, zoals de nok van een dak. Van de voorkant lijkt het een driehoek, maar van de zijkant ziet het er heel anders uit. Dat past niet bij patronen die ontstaan door afzettingen van levende cellen, aldus Allwood. Maar dit type patroon komt wel overeen met de patronen die we zien in gesteente dat onder hoge druk vervormd is geraakt.

Voor dit argument krijgen Allwood en collega’s steun van de Nederlandse geomicrobioloog Mark van Zuilen (Universiteit Paris Diderot). In een begeleidend commentaar noemt Van Zuilen ook de vervorming van het gesteente als een waarschijnlijke oorzaak van de patroonvorming. Daarnaast wijst hij op de afwezigheid van de kenmerkende laagjesstructuur van stromatolieten en de eenvormigheid van de patronen. Bij de breed geaccepteerde Australische stromatolieten van 3,5 miljard jaar oud zien we veel verschillende vormen, terwijl in het Groenlandse gesteente alles er vergelijkbaar uitziet. Ook dat maakt het volgens Van Zuilen veel aannemelijker dat we hier te maken hebben met een overkoepelend vervormingsproces waardoor alles in dezelfde richting is geduwd.

Maagdelijk gesteente

Een bekend en erkend probleem is dat er vrijwel geen ‘maagdelijk’ gesteente op aarde te vinden is dat nog er nog precies zo uitziet als tijdens de vorming van de jonge aarde. Vrijwel al het extreem oude gesteente heeft in de loop der tijd grote veranderingen ondergaan door bewegingen in en onder de aardkorst. Hoge druk en daarmee hoge temperaturen hebben gezorgd voor flinke vervormingen en bovendien treden ook in gesteente allerlei chemische reacties op waardoor nieuwe mineralen ontstaan die zorgen voor een nieuwe samenstelling van het gesteente en voor allerlei patronen en structuren. Tijdens een recent symposium in Utrecht wees geomicrobioloog Mark van Zuilen nadrukkelijk op de diversiteit aan patronen en structuren die er heel ‘levend’ uitzien, maar waarvan experimenteel is aangetoond dat die allemaal kunnen ontstaan door processen in gesteente waar geen leven aan te pas komt.

Zeewater

Ook de conclusies die het Australische team destijds trok op basis van de verschillen in chemische samenstelling tussen de ‘stromatolieten’ en het omringende gesteente delen Allwood en collega’s niet. Zij zien hierin geen enkele aanwijzing voor een levende oorsprong van de vermeende sporen. Eigenlijk is er maar één punt waarop de twee teams elkaar vinden: de sporen zijn ontstaan in zeewater.

Is de kous daarmee af? Vast en zeker niet. Het is te verwachten dat het Australische team met een weerwoord komt. En dat er nog meer onderzoekers hun geluk gaan beproeven op de Groenlandse rotsen. Die zijn namelijk nog niet heel veel bestudeerd, omdat ze tot voor kort onder dikke lagen ‘eeuwige’ sneeuw verstopt waren. Maar die sneeuw is recentelijk aan het verdwijnen. Of dat zorgelijk is, daar rept geen van de betrokkenen over. Misschien heeft eeuwigheid een andere lading voor onderzoekers die in miljarden jaren rekenen.

Bronnen:

A.C. Allwood, et al, Reassessing evidence of life in 3,700-million-year-old rocks of Greenland, Nature (2018), doi:10.1038/s41586-018-0610-4

M.A. van Zuilen, Proposed early signs of life not set in stone, N&V, Nature (2018), doi:10.1038/d41586-018-06994-x

A. Nutman, et al., Rapid emergence of life shown by discovery of 3,7000-million-year-old microbial structures, Nature (2016), doi:10.1038/nature19355

A.C. Allwood, Evidence of life in Earth’s oldest rocks, News&Views, Nature (2016), doi:10.1038/nature19429

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 oktober 2018

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.