Milliarden Jahre altes Gestein enthüllt Spuren antiken Lebens

In der neuen Studie fanden Nittersheim und ein weiterer Co-Erstautor, Jochen Brooks, eine Cholesterin-verwandte Verbindung, die eine jahrzehntealte Hypothese über die Evolution von Eukaryoten zu bestätigen schien.

Der Wissenschaftler Konrad Bloch, der 1964 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt, stellte fest, dass moderne Eukaryoten zwar Cholesterin synthetisieren, aber auch einige organische Zwischenverbindungen bilden. Nehmen wir an, dass jede dieser Zwischenverbindungen vor langer Zeit ein voll funktionsfähiges Endprodukt der Biosyntheseprozesse früher Organismen war. Bloch glaubte jedoch, dass niemand jemals in der Lage sein würde, fossile Beweise dafür zu finden, dass alte Lebensformen diese intermediären Biomoleküle jetzt produzierten.

Fortschritte in der biochemischen Analyse haben es Wissenschaftlern ermöglicht, im Fossilienbestand erhaltene alte Moleküle zu identifizieren, insbesondere in alten Gesteinen, die von geologischen Prozessen relativ unberührt geblieben sind.

In der neuen Nature-Studie untersuchten Nuttersheim und Kollegen, darunter Brooks, Professor für Geobiologie an der Australian National University, Gesteine ​​aus der australischen Barney-Creek-Formation.

Frühere Studien haben gezeigt, dass das mehr als eine Milliarde Jahre alte Gestein von Barney Creek Spuren uralter Biomoleküle enthält. „Die Leute suchten eigentlich nicht nach diesen primitiven Arten von Drogen in solchen Gesteinen“, sagte Nittersheim.

Nittersheim, Brooks und ihre Kollegen führten chemische Analysen von Gesteinen aus Barney Creek durch und suchten nach Cholesterinvorläufern, von denen Bloch vorhersagte, dass sie von frühen Eukaryoten hergestellt worden sein könnten.

„Und zu unserer Überraschung fanden wir sie tatsächlich in überraschend großer Menge, und überall dort, wo wir Biomarker für diesen Zeitraum konserviert haben, sehen wir auch diese Moleküle“, sagte Nittersheim. „Wir können nun Blochs Hypothese bestätigen.“

Das Vorhandensein dieser Protosteroide weist darauf hin, dass sich die frühen Eukaryoten an eine Welt angepasst haben, die sich stark von der der modernen Erde unterscheidet. In der Atmosphäre gibt es heute viel mehr Sauerstoff als vor 1,6 Milliarden Jahren, und die von frühen Eukaryoten produzierten Protosteroidmoleküle benötigen für ihre Produktion weniger Sauerstoff als Cholesterin.

„Es kann von Vorteil sein, diese Ursterole zu verwenden“, sagte Nettersheim. Frühe Eukaryoten „waren bereits gut an die vorherrschenden Umweltbedingungen angepasst.“

„Was mir an dieser Studie wirklich gefällt, ist die Erkenntnis, dass sich auch Biosynthesewege weiterentwickeln“, sagte Dr. Susanna Porter, Professorin und Vorsitzende der Abteilung für Geowissenschaften an der University of California, Santa Barbara.

Porter, der nicht an der Studie beteiligt war, bleibt jedoch vorsichtig, wenn er erklärt, dass die Moleküle in dieser Studie tatsächlich von frühen Eukaryoten und nicht von anderen antiken Organismen hergestellt wurden.

Aber Dr. Roger Summons, Professor für Geogeologie am MIT, der ebenfalls nicht an der Arbeit beteiligt war, nannte sie „eine der interessantesten Studien zur organischen Geochemie, die ich seit mehreren Jahren gesehen habe“.

„Konrad Bloch hätte das gerne noch erlebt, denn Brooks und seine Kollegen haben seine Vorhersage elegant bestätigt, dass synthetische Vorläufer von Cholesterin eine biochemische Suche nach funktioneller Verbesserung widerspiegeln“, sagte Sumons.

In der Zwischenzeit sagte Nettersheim, dass der nächste Schritt für ihn und seine Kollegen darin bestehe, die von diesen alten Lebensformen bewohnte Welt zu untersuchen, indem sie Laser auf eine dünne Felsscheibe schießen und die Informationen darüber, wie das Licht daran reflektiert wird, nutzen, um die verschiedenen chemischen Stoffe zu kartieren Verbindungen. Gegenwärtig.

„Wir hoffen, dass uns dies dabei helfen wird, besser einzugrenzen, wo, wann und unter welchen Bedingungen unsere frühen eukaryotischen Vorfahren gediehen“, sagte er.