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 Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas
20.04.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Von GeoFlow zu AtmoFlow
20.04.2018 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Nano-Ampel zeigt Risiko an

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Resteverwerter im Meeresboden

24.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Biophysik - Blitzlicht aus der Nanowelt

24.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics