In oeroud vulkanisch gesteente uit Zuid-Afrika zijn primitieve bacteriën gevonden, die licht kunnen werpen op enkele van de vroegste vormen van leven op aarde.
In een 2 miljard jaar oud gesteente in Zuid-Afrika zijn in kleine scheurtjes levende micro-organismen gevonden. Dit is het oudste bekende gesteente dat leven herbergt. De ontdekking kan nieuwe inzichten bieden in de oorsprong van het leven op aarde, en een leidraad zijn voor de zoektocht naar leven buiten onze planeet.
We wisten al dat diep in de aardkorst, ver verwijderd van zonlicht, zuurstof en voedselbronnen, miljarden veerkrachtige micro-organismen kunnen overleven. Deze langzaam groeiende microben leven in extreem isolement en delen zich met een slakkengang: soms duurt het duizenden of zelfs miljoenen jaren voordat de celdeling voltooid is.
Hoe kom je aan je microbioom?
Het verhaal gaat dat ons darmmicrobioom al bij de geboorte wordt bepaald. Nu wordt duidelijk dat factoren later minstens zo belangrijk zijn.
Oudste gesteenten
‘Tot nu toe zijn de oudste gesteenten waarin microben zijn gevonden 100 miljoen jaar oude zeebodemsedimenten’, zegt aardwetenschapper Yohey Suzuki van de Universiteit van Tokio, een van de auteurs van een artikel in het tijdschrift Microbial Ecology. ‘We weten dat microben kunnen groeien met behulp van iets dat in deze oude gesteenten zit.’
Suzuki en zijn collega’s hebben dat record nu bijna 2 miljard jaar teruggeschroefd. Ze haalden een 30 centimeter lange cilindrische rotskern naar boven van 15 meter onder het oppervlak van het Bushveld Igneous Complex in het noordoosten van Zuid-Afrika, een uitgestrekte formatie van vulkanisch gesteente die meer dan 2 miljard jaar geleden werd gevormd. Toen ze de kern opensneden, ontdekten ze microbiële cellen die in de kleine breuken van het gesteente leefden.
Levend en actief
Het team kleurde het DNA van de microben en bracht ze in beeld met een rasterelektronenmicroscoop en fluorescentiemicroscopie. Daarna werden de microben vergeleken met mogelijke verontreinigingen om te bevestigen dat ze oorspronkelijk in het gesteente leefden. De onderzoekers merkten op dat de celwanden van de microben nog intact waren – een teken dat de cellen levend en actief waren.
‘Heb je weleens gesteente uit een vulkaan gezien? Denk je dat er iets in die rotsen kan leven?’ zegt Suzuki. ‘Ik in ieder geval niet, dus ik was erg enthousiast toen we de microben vonden.’ Het team denkt dat de micro-organismen kort na de vorming via water in het gesteente terecht zijn gekomen. Na verloop van tijd werd het gesteente verstopt door klei, die de micro-organismen mogelijk de nodige voedingsstoffen bood om van te leven.
Primitief
‘De microben in deze diepe rotsformaties zijn in evolutionaire termen zeer primitief’, zegt Suzuki, die nu hoopt het DNA te extraheren en te analyseren, om er meer over te weten te komen. Inzicht in deze oeroude organismen kan aanwijzingen geven over hoe de vroegste vormen van leven op aarde eruit hebben gezien, en hoe het leven in de loop der tijd is geëvolueerd.
Deze ontdekking kan ook belangrijke gevolgen hebben voor de zoektocht naar leven op andere planeten. ‘De rotsen in het Bushveld Igneous Complex lijken erg op rotsen van Mars, vooral qua ouderdom,’ zegt Suzuki. Het is volgens hem dus mogelijk dat er micro-organismen onder het oppervlak van Mars leven. Suzuki gelooft dat de gebruikte techniek om onderscheid te maken tussen vervuilende en inheemse microben ook in gesteentemonsters van Mars kan helpen leven te detecteren.
‘Dit onderzoek draagt bij aan de opvatting dat de diepe ondergrond een belangrijke omgeving is voor microbieel leven’, zegt geowetenschapper Manuel Reinhardt van de Universiteit van Göttingen in Duitsland. ‘Maar de micro-organismen zelf zijn niet twee miljard jaar oud. Ze koloniseerden de rotsen na de vorming van scheuren; de timing moet nog worden onderzocht.’
