Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Fingerabdruck zur frühen Erdgeschichte

24.04.2015

Forscherteam weist mikrobiologische Aktivität an Uran-Isotopen vor mehr als 2,5 Milliarden Jahren nach

Neue Erkenntnisse über das frühe Leben auf der Erde: Forschungsergebnisse zeigen, dass die Isotopenzusammensetzung von Uran Rückschlüsse auf die mikrobiologische Aktivität in der frühen Erdgeschichte zulässt.

Das sind die neuesten Ergebnisse des internationalen Forschungsteams unter Beteiligung von Dr. Nadja Neubert und Prof. Dr. Stefan Weyer vom Institut für Mineralogie der Leibniz Universität Hannover. In einer Publikation in der renommierten Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“ stellt das internationale Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Hannover, Lausanne und Arizona jetzt eine Methode vor, bei der die Isotope von Uran verwendet werden, um zwischen der Reduktion durch Mikroorganismen und der chemischen Reduktion zu unterscheiden.

Das Wissen, welcher dieser Prozesse in der Erdgeschichte überwiegend stattgefunden hat, liefert wertvolle Erkenntnisse über die Entwicklung von Mikroorganismen und des frühen Lebens auf der Erde.

Vor einigen Jahren entdeckte Weyer mit seinen Kooperationspartnern, dass Sedimente mit reduziertem Uran meist eine auffällige Isotopensignatur besitzen. Durch gezielte Laborexperimente konnte das Forschungsteam nun zeigen, dass diese Isotopensignatur nur durch die Aktivität von Bakterien erzeugt werden kann.

„Damit ist es erstmals möglich, die Reduktion durch Mikroorganismen von anderen chemischen Formen der Reduktion zu unterscheiden“, berichtet Weyer. Da die Isotopenzusammensetzung des Urans in Sedimenten über Milliarden von Jahren gespeichert werden kann, lässt sich durch die Isotopenanalyse von winzigen Uranmengen im Sediment feststellen, ob irgendwann in der Vergangenheit bei der Bildung der Sedimente Bakterien aktiv waren.

„Beispielsweise legen Uranisotopendaten von 2,5 Milliarden Jahre alten Sedimenten aus Westaustralien nahe, dass es wahrscheinlich schon zu dieser Zeit solche Bakterien gegeben hat“, sagt Weyer. „Wir haben mittlerweile eine Reihe von Hinweisen, dass es schon früh in der Erdgeschichte erste Spuren von Sauerstoff in einer insgesamt anoxischen Welt gegeben hat. Nun wissen wir, dass es auch Mikroorganismen gegeben hat, die diesen Sauerstoff indirekt genutzt haben.“ Um die komplexe Entwicklung des frühen Lebens auf unserem Planeten zu rekonstruieren, könnte das Element Uran also ein entscheidendes, bislang fehlendes Puzzleteil liefern.

Hintergrund:
Uran ist ein Spurenelement, das an der Erdoberfläche je nach Sauerstoffgehalt in einer oxidierten, gut löslichen Form oder in einer reduzierten unlöslichen Form vorkommt. Es gibt zwei Möglichkeiten, um Uran von der löslichen in die unlösliche Form zu überführen: Entweder durch die Aktivität von Bakterien oder durch chemische Wechselwirkung, zum Beispiel mit Mineraloberflächen.

Wofür brauchen Bakterien Uran? Im Prinzip wollen sie Elektronen loswerden und oxidiertes Uran kann diese abnehmen. Eine ganze Reihe anderer Elemente in oxidierter Form, wie zum Beispiel die viel häufigeren Elemente Schwefel und Eisen können das auch. Voraussetzung ist nur, dass etwas Sauerstoff vorhanden sein muss, um sie zu oxidieren. Das Besondere am Uran ist, dass die Bakterien bei der Aufnahme von Elektronen wählerisch zu sein scheinen. Sie bevorzugen die des schweren Uranisotops 238U gegenüber denen des leichteren 235U. Das wiederum verursacht den spezifischen Fingerabdruck der Uranreduktion durch Bakterien.

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Stefan Weyer, Professor für Geochemie am Institut für Mineralogie der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 2933 oder per E-Mail unter s.weyer@mineralogie.uni-hannover.de gern zur Verfügung.

Mechtild Freiin v. Münchhausen | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-hannover.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen
26.04.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

nachricht Flechten aus dem Bernsteinwald
25.04.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie