OUDSTE VERTAKKING VAN HET LEVEN OP AARDE: 3,47 MILJARD JAAR OUD

Tot de vroegste levensvormen op aarde behoren sulfaatreducerende bacteriën. De oudst bekende stamden tot nu toe van 2,7 miljard jaar geleden, maar nu zijn er aanwijzingen dat deze organismen reeds 3,47 miljard jaar geleden op aarde leefden. Een team van Deense en Australische aardwetenschappers en biologen concludeert dat uit de isotopenverhoudingen in microscopisch kleine hoeveelheden van sulfiden die voorkomen in kristallen bariet (bariumsulfaat) van deze ouderdom (Nature 1 maart). De conclusie is gebaseerd op het feit dat dit type bacteriën sulfiden produceert wanneer ze sulfaten gebruiken om organisch materiaal of waterstof te oxideren. Bij bepaalde sulfaatconcentraties treedt binnen de geproduceerde sulfiden een relatieve verarming op van het isotoop S-34. Die verarming kan tot 4 procent oplopen.

Een hoge concentratie aan sulfaat is belangrijk om in oude gesteenten de eventuele aanwezigheid van sulfaatreducerende bacteriën te kunnen vaststellen. Oorspronkelijk bevatte de zee op aarde te lage concentraties om dit te kunnen doen. Vandaar dat de oudst bekende sulfaatreducerende bacteriën een ouderdom hebben van ca. 2,7 miljard jaar; daarvoor was er in het zeewater (in het algemeen) niet genoeg sulfaat aanwezig.

In bijzondere omstandigheden was er in het verre verleden op aarde plaatselijk echter wel een concentratie die hoog genoeg was. De onderzoekers hebben die aangetroffen in een gesteentepakket in Australië, bij het plaatsje met de wat merkwaardige naam North Pole. De desbetreffende gesteenten zijn zorgvuldig radiometrisch gedateerd (met de vervalreeks van uranium tot lood in zirkoonkristallen) als 3,515 tot 3,458 miljard jaar oud. In het gesteente troffen ze bariet aan met daarin microscopische kleine sporen sulfiden, waarin het zwavelisotoop S-34 met maximaal 2,11 procent (gemiddeld 1,16 procent) was verarmd.

De bacteriën moeten, op basis van een reconstructie van de ontstaansgeschiedenis van het gesteentepakket, hebben geleefd bij een temperatuur van maximaal 60° C, wat inhoudt dat ze mesofiel (of hoogstens gematigd thermofiel) waren. De huidige kennis van de vroege sulfaatreducerende organismen op aarde geeft aan dat de bacteriën die de sulfiden in het bariet hebben geproduceerd, minimaal 3,47 miljard jaar geleden moeten zijn afgetakt van hun voorouders. Daarmee is deze aftakking de oudste die nu binnen de stamboom van het leven bekend is.