Zirkone enthalten Spuren des frühesten Lebens auf der Erde

Geologen der Universität Heidelberg untersuchten sehr alte und seltene Proben des Minerals Zirkon,

die Graphiteinschlüsse enthalten.Experten identifizierten darin leichten Kohlenstoff als Überbleibsel früheren Lebens. Laut Forschern eröffnet dies neue Möglichkeiten für die Erforschung der Frühzeit der Erde. Es ist nicht als Fossil oder Sediment erhalten.

Es bilden sich Zirkonmineralkörneraus Magma (geschmolzenes Gestein) in einer sehr heißen und zunächst lebensfeindlichen Umgebung. Vor Millionen von Jahren verwandelten sich die erhitzten Überreste von Organismen jedoch in Kohlendioxid und Methangase. Und dann - wurden als Graphit im Mineral Zirkon bei etwa 700 °C abgeschieden.

„Die charakteristische Isotopensignatur von biogenem Kohlenstoffhinterlässt eine Art Fingerabdruck früherer Lebensformen“, erklärt Dr. Manfred Vogt vom Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg, Erstautor der Studie.

Messungen erfordern einen hohen Aufwandbetonen die Forscher. In Zirkonkristallen gilt es, intakte Graphiteinschlüsse zu identifizieren, die teilweise nur wenige Mikrometer groß sind (ein Millionstel Meter oder hundertmal dünner als ein menschliches Haar). Um Kohlenstoffverunreinigungen aus der Umwelt zu beseitigen, nutzen Wissenschaftler zerstörungsfreie Raman-Mikrospektroskopie, um eingekapselte Einschlüsse in Zirkonen zu untersuchen. Anschließend werden die Zirkone mit einem Ionenstrahl beschossen, um die Graphiteinschlüsse freizulegen. Anschließend kann ihre Kohlenstoffisotopenzusammensetzung analysiert werden.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Geochimica et Cosmochimica Acta veröffentlicht.

Zirkone gehören zu den ältestenMineralien auf der Erde, einige von ihnen sind älter als vier Milliarden Jahre. „Sie können uns über mehr als 96 % der Erdgeschichte erzählen“, schlussfolgern die Wissenschaftler.

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Auf der Titelseite: ein offener Graphiteinschluss in Zirkon nach Ionenbeschuss, aufgenommen mit einem Rasterelektronenmikroskop
Bildcredit und Bildrechte: Winfried Schwartz, Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg