In den Kinderschuhen unseres Planeten war das Leben ziemlich klein. Einfache, einzellige Lebewesen (meist Bakterien) beherrschten die Meere. Aber aus diesen Mikroben entwickelten sich schließlich die vielen Kreaturen, die heute die Erde stampfen - von Haien und Schnecken bis zu Labradoodles. Aber was hat diese Veränderung ausgelöst? Eine neue Studie schlägt eine mögliche Antwort vor: Algen.
Wie Roland Pease für die BBC berichtet , argumentiert die Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, dass eine plötzliche Dominanz des grünen Materials vor etwa 650 Millionen Jahren der Schub war, den unser Planet für die Entwicklung eines komplexen Lebens benötigte.
Algen hingen nicht immer im Meer, aber eines schicksalhaften Tages, vor ungefähr einer Milliarde Jahren, verschluckte eine einfache Bakterienzelle eine Cyanobakterienzelle, schreibt Ed Yong im Atlantik . Dieses zufällige Vorkommen ermöglichte es den Bakterien, Energie aus der Sonne zu gewinnen, ein Prozess, der als Photosynthese bekannt ist.
Nach ihrer Entstehung blieben die Algen einige hundert Millionen Jahre zusammen mit den vielen anderen Mikroben der Meere. Aber plötzlich hat etwas diese bescheidenen Algen zum Leben erweckt und sie zur vorherrschenden Lebensform werden lassen.
Um herauszufinden, wann und warum die weltweite Algenblüte stattfand, suchten Jochen Brocks von der Australian National University und sein Team in Proben von uralten Meeresböden, die in Bohrkernen der Ölindustrie gezüchtet wurden, nach Algenresten. Da sich die weichen und matschigen Algen und Bakterien nicht leicht versteinern lassen, suchten die Forscher nach ihren chemischen Fingerabdrücken - einer Gruppe von Verbindungen, die Algen, Steranen und Verbindungen, die in Bakterien und Hopanen vorkommen, gemeinsam sind.
Laut Yong stellte das Team fest, dass bakterielle Hopane die Schichten der Kerne bis vor etwa 645 bis 659 Millionen Jahren dominierten. Danach dominierten die Algensterane. "Die Signale, die wir finden, zeigen, dass die Algenpopulation um den Faktor hundert bis tausend angestiegen ist und die Vielfalt mit einem Schlag zugenommen hat und nie wieder zurückgekehrt ist", erzählt Brocks Pease.
Der Algenboom entspricht einer Zeit in der geologischen Geschichte, die als Schneeball Erde bezeichnet wird, erklärt Sarah Kaplan von der Washington Post . Vor rund 700 Millionen Jahren bedeckten Eisschilde unseren Planeten. Doch dann wurde vor rund 650 Millionen Jahren die Kälte unterbrochen. Durch Vulkanausbrüche bildeten sich Treibhausgase in der Atmosphäre, die dazu beitrugen, den Planeten zu erhitzen, das Eis zu schmelzen und die Ozeane zu erwärmen. Ungefähr 14 Millionen Jahre später kühlte sich die Erde ab und der Schneeball kehrte zurück.
In dieser Zeit stiegen die Algen zur globalen Dominanz auf.
Vor dem großen Einfrieren waren die Ozeane phosphatarm. Aber die Millionen von Jahren, in denen Gletscher Gestein zermahlen und pulverisierten, erzeugten große Mengen des Nährstoffs, der schließlich in die Ozeane floss, die Algen fütterte und sie veranlasste, sich von den Rändern des Lebens in den Mittelpunkt zu bewegen, so eine Pressemitteilung.
"Sie kommen sich alle so nahe, dass Phosphat an erster Stelle stand, Algen an zweiter Stelle, Tiere an dritter Stelle", erzählt Brocks Yong. „Die Algen stellten die Nahrung und Energiequelle zur Verfügung, die es den Organismen ermöglichten, groß zu werden. Ich glaube einfach nicht, dass ein Ökosystem mit Haien nur mit Bakterien möglich wäre. “
Nick Butterfield von der Universität Cambridge sagt Pease, dass er die Datierung der Blüte für richtig hält, aber Brocks hat die Ursache und Wirkung möglicherweise rückgängig gemacht. "Es gibt keine Hinweise darauf, dass die Evolution der Tiere durch einen Mangel an Nahrungsmitteln eingeschränkt wird", sagt er. Stattdessen glaubt er, dass der Aufstieg anderer Tiere wie Schwämme die Verbreitung von Algen ermöglicht hat.
Das Team geht davon aus, dass ihre Interpretation viele Herausforderungen mit sich bringen wird. "Die Ursachen und Konsequenzen dieses Anstiegs sind umstritten, und ich freue mich darauf, dass sich die Menschen darum streiten", sagt Brocks zu Yong, obwohl er nicht glaubt, dass die Algenblüte selbst umstritten ist.
Vielleicht haben wir alle noch Algen, denen wir für unsere Existenz auf der Erde danken können.
