Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Brutstätte des Lebens - Heisse Quellen am Meeresboden

25.07.2003


Aktive Quellen an den Karbonatstrukturen von Lost City


Bizarre weisse Spitzen und Türme aus Kalkstein, Lost City im Atlantik


Seit der Entdeckung heisser Quellen am Meeresgrund Anfang der siebziger Jahre bemühen sich Forschende der Geowissenschaft und der Biologie die Wechselwirkung zwischen Prozessen im Meeresuntergrund und Organismen die bei solchen heissen Quellen leben, besser zu verstehen.

... mehr zu:
»Lost »Meeresboden »Meerwasser

Nun hat ein internationales Forscherteam mit ETH-Beteilung gezeigt, dass "Lost City" - eine neu entdeckte Art von Kalkformationen und Warmwasserquellen im Atlantik - bereits seit mindestens 30’000 Jahren existiert und durch chemische Reaktionen angetrieben wird. Die Resultate, die in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Science" publiziert werden, werfen ein neues Licht auf die Entstehung des Lebens auf der Erde.

Aktive Quellen an den Karbonatstrukturen von Lost City


Vor zwei Jahren fanden Forschende zufällig mitten im Atlantik eine "verlorene Stadt". Die als Lost City bezeichnete Struktur mit einer Ansammlung grandioser Türme und Spitzen aus schneeweissem Kalkstein unterscheidet sich stark von den bisher bekannten "Black Smokers", den typischen hydrothermalen Unterwasserquellen in der Nähe der untermeerischen Vulkane. Die bis 60 Meter hohen, bizarren Gebilde sind die grössten hydrothermalen Schlot-Strukturen, die man bis jetzt auf dem Meeresgrund entdeckt hat. Neueste Untersuchungen einer Forschungsgruppe der ETH Zürich, University of Washington und der Duke University, North Carolina, haben nun ergeben, dass die hydrothermale Aktivität in Lost City durch chemische Prozesse angetrieben wird und seit mindestens 30’000 Jahren abläuft. Es ist anzunehmen, dass dieser Prozesse auch noch mehrere Hunderttausend bis Millionen von Jahren weiter ablaufen. Für die Forschenden ergeben sich daraus wichtige Schlussfolgerungen für die Erforschung des Ursprungs des Lebens auf der Erde: Die Chancen sind gut, dass solche Systeme Brutstätten des ersten Lebens auf der Erde waren.

Kein Vulkanismus im Spiel

Während Black Smokers in der Regel direkt auf der Achse des Mittelozeanischen Rücken liegen, befindet sich Lost City 15 Kilometer entfernt. Die Energie, welche die Wasserzirkulation von Lost City antreibt, kann damit nicht wie bei den Black Smokers aus vulkanischer Wärme stammen. Die Forschenden fanden heraus, dass diese vielmehr bei einer chemischen Reaktion zwischen Meerwasser und Peridotit, einem Gestein aus dem Erdmantel, entsteht. Bei dieser Reaktion wird das Mineral Olivin in Serpentin umgewandelt, wobei Wärme, Methan und Wasserstoff freigesetzt werden.

In Lost City treten aus dem Meeresboden 40 bis 80 Grad heisse Fluide aus. Zusammen mit dem Wasserstoff-und Methanreichtum führt dies zu regem mikrobiellen Leben. Die Umgebung bietet damit für Lebewesen wesentlich komfortablere Bedingungen als jene bei den 350°C heissen Black Smokers.

Das System kann sich durch die natürlichen Vorgänge in der Erdkruste über Jahrmillionen hinweg selbst erhalten und so den Entwicklungsprozess der Lebewesen sichern. Die Erosion und die Bewegung der Erdplatten in der Nähe von Lost City führen zum Zerbrechen der Mantelgesteine. Dadurch dringt kontinuierlich Meerwasser in das frische Gestein ein und führt zu den genannten chemischen Prozessen. Die Serpentinisierung führt ausserdem zu einer Volumenzunahme von 20 bis 40% und unterstützt damit den Kreislauf der chemischen Veränderung dauerhaft.

Brutstätte des Lebens

Viele Forscher nehmen an, dass die Umwandlung von Olivin in Serpentin auf der frühen Erde häufig vorkam. Dies legt den Schluss nahe, dass es unzählige warme, nährstoffreiche Brutstätten wie Lost City auf der gesamten Erdkugel gab. Damit erweitert sich auch die Anzahl der Nischen, in welchen das Leben am Meeresboden hätte entstehen können.
Die Erkenntnis, dass hydrothermale Aktivität ohne Magmatismus lange Zeit dauern kann, ist somit ein wichtiger Fund, welcher die Wissenschaft näher an die Beantwortung der Frage nach dem Ursprung des Lebens bringt.

Anke Poiger | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethlife.ethz.ch/articles/tages/LostCityStart.html
http://www.lostcity.washington.edu
http://www.washington.edu/newsroom/news/images/lostcity

Weitere Berichte zu: Lost Meeresboden Meerwasser

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse
21.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Wie Pflanzen ihr Gedächtnis vererben
21.08.2017 | Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

21.08.2017 | Physik Astronomie

Ein Holodeck für Fliegen, Fische und Mäuse

21.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Institut für Lufttransportsysteme der TUHH nimmt neuen Cockpitsimulator in Betrieb

21.08.2017 | Verkehr Logistik