Die ersten Lebewesen

Die Geschichte

Wie man das älteste Leben sucht

Stell dir vor, du suchst die Spur eines Tieres, das vor Milliarden Jahren im Schlamm gegangen ist. Der Schlamm ist zu Gestein geworden, das Gestein wurde gequetscht, erhitzt, gefaltet und abgetragen. Das ist es, womit die Forschenden zu tun haben, wenn sie die ersten Lebensformen suchen. Diese ersten Lebewesen waren ganz einfache und winzige Zellen, ohne Skelett und ohne Schale, und sie hinterließen keine auffälligen Fossilien. Deshalb ist das Thema voller umstrittener Beweise, und oft sind sich die Fachleute nicht einig.

Eines ist aber klar: Das Leben erschien sehr früh, und fast drei Milliarden Jahre lang, von seinem Anfang bis vor etwa 600 Millionen Jahren, waren fast alle Lebewesen mikroskopisch klein. Tiere, Pflanzen und Pilze kamen sehr, sehr spät.

Die Gesteine der Pilbara

Einer der heute als am stärksten angesehenen Beweise stammt aus Westaustralien, aus der Region Pilbara, von einem Ort namens Strelley Pool (ähnliche Strukturen, etwa 3,48 Milliarden Jahre alt, gibt es auch bei North Pole, ebenfalls in der Pilbara). In Strelley Pool findet man in Gesteinen von etwa 3,43 bis 3,45 Milliarden Jahren Stromatolithen, das heißt geschichtete Strukturen, manchmal kuppel- oder kegelförmig. Stromatolithen werden von Kolonien aus Mikroben aufgebaut, die an den Ufern Matten bilden: Die Mikroben fangen Sedimentkörnchen ein oder erzeugen Minerale, und Schicht für Schicht wächst die Kolonie. Sie sind wie kleine Riffe, die von Lebewesen gebaut wurden.

Woher weiß man, dass die von Strelley Pool von Lebewesen gemacht wurden und nicht allein von chemischen Kräften? Im Jahr 2006 untersuchten die Geologin Abigail Allwood und ihre Kollegen die Form der Strukturen, ihre Lage an einer alten Küste und die Zusammensetzung der Gesteine und kamen zu dem Schluss, dass der biologische Ursprung die beste Erklärung war. Es gibt noch heute lebende Stromatolithen, zum Beispiel in der Shark Bay, ebenfalls in Westaustralien, und sie erlauben den Vergleich.

Die ältesten und umstrittensten Beweise

Noch weiter zurück gibt es Hinweise, die die Forschenden spalten. In Grönland, in der Region Isua, beschrieb 2016 eine Gruppe unter Allen Nutman kegelförmige Strukturen in Gesteinen von etwa 3,7 Milliarden Jahren, die sie als Stromatolithen deutete. Andere Forschende behaupteten einige Jahre später, sie könnten durch Verformung der Gesteine entstanden sein. Die Debatte ist nicht beendet.

Andere Hinweise sind chemisch. Wenn Mikroben Kohlenstoff verwenden, bevorzugen sie den leichteren und hinterlassen in den Gesteinen eine Signatur. Gesteine aus Isua von etwa 3,8 Milliarden Jahren haben diese Signatur, aber auch sie kann nicht biologische Ursachen haben. 2015 wurde ein Graphitkörnchen in einem 4,1 Milliarden Jahre alten Zirkon mit derselben Signatur verkündet. Es sind eindrucksvolle Spuren, aber niemand hält sie für einen endgültigen Beweis.

Im Jahr 2024 versuchte eine Forschergruppe, den letzten gemeinsamen Vorfahren aller Lebewesen, LUCA genannt, durch den Vergleich der heutigen Gene zu rekonstruieren. Nach ihrer Schätzung lebte er vor etwa 4,2 Milliarden Jahren und hatte schon ein komplexes System. Das Ergebnis beruht auf Berechnungen und auf der Art, die Geschwindigkeit zu schätzen, mit der sich Gene verändern, und wird nicht von allen akzeptiert.

Wie fing es an?

Bei dieser Frage weiß die Wissenschaft heute am wenigsten. Wir wissen nicht, wie aus nicht lebender Materie lebende wurde. 1953 machte der amerikanische Chemiker Stanley Miller im Labor seines Professors Harold Urey ein berühmtes Experiment: In einem Glasgefäß mischte er Wasser und Gase, nach seiner Ansicht ähnlich denen der frühen Atmosphäre, und leitete elektrische Entladungen hindurch, ähnlich wie Blitze. Nach einigen Tagen hatten sich einige Aminosäuren gebildet, die Bausteine der Proteine. Heute denkt man, dass die Atmosphäre anders war, aber das Experiment zeigte, dass sich die Bausteine des Lebens durch einfache Vorgänge bilden können.

Heute werden verschiedene Hypothesen untersucht: die heißen Quellen am Meeresgrund, Tümpel mit heißem Wasser an Land, eine Welt aus RNA-Molekülen, die sich selbst kopieren können, Materialien, die Meteoriten gebracht haben. Wahrscheinlich wird die Wahrheit eine Kombination sein. Inzwischen können wir sagen, dass das Leben nicht lange wartete: Sobald sich die Erde abgekühlt hatte und mit Ozeanen bedeckt war, und vielleicht schon früher, erschienen die ersten Mikroben.