In Wüstengebieten von Namibia, Oman und Saudi-Arabien haben Forschende merkwürdige Strukturen in Marmor und Kalkstein entdeckt. Diese kleinen Röhrchen, die das Gestein in paralleler Anordnung durchziehen, wurden während geologischer Feldarbeiten unter der Leitung von Prof. Dr. Cees Passchier von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz entdeckt. Die Röhrchen sind etwa einen halben Millimeter breit und können bis zu drei Zentimeter lang werden, wobei sie Bänder von bis zu zehn Metern Länge bilden. Diese Funde eröffnen neue Fragestellungen zur Rolle von Mikroorganismen bei der Zersetzung von Gesteinen.
Die Entdeckung belegt, dass in diesen Gesteinen Reste biologischen Materials vorhanden sind, was darauf hindeutet, dass Mikroorganismen das Gestein durchlöchert haben. „Unklar ist jedoch, ob diese Mikroorganismen ausgestorben sind oder ob sie noch existieren“, erklärt Passchier. Er hat seit 25 Jahren in Namibia geforscht und ist besonders für seine geologischen Rekonstruktionen präkambrischer Gesteine bekannt. Die ersten Funde dieser Struktur stammen aus vor 15 Jahren und bieten nun Anlass zur Hoffnung, dass zukünftige Forschungsarbeiten Aufschluss über die möglicherweise wichtige Rolle dieser Mikroorganismen im globalen Kohlenstoffkreislauf geben können.
Mikroorganismen und deren Einfluss
Die Röhrchen sind mit feinem Kalziumkarbonat-Pulver gefüllt, was darauf hinweist, dass die Mikroorganismen aktiv Nährstoffe aus dem Gestein gewonnen haben. Vergleichbare Strukturen wurden ebenfalls in Kalkstein im Oman und in Marmor in Saudi-Arabien aufgefunden. Die bisherigen Analysen deuten darauf hin, dass diese Formationen ein bis zwei Millionen Jahre alt sein könnten und unter einem feuchteren Klima entstanden sein müssen.
Endolithische Mikroorganismen, die Gestein als Lebensgrundlage nutzen, sind für die Bildung der Röhrchen verantwortlich. Laut schweizerbart.de verfügen diese Lebensformen über Fähigkeit,Material präzise herauszulösen und komplexe Lebensräume zu gestalten. Diese Biofilme schaffen nicht nur Nischen für wichtige biochemische Prozesse, sondern spielen auch eine Rolle bei der Stabilität der Gesteinsoberfläche.
Forschungsrelevanz und zukünftige Perspektiven
Zusätzlich fand Prof. Passchier bei den Ausgrabungen biologisches Material, jedoch keine analysierbare DNA oder Proteine. Dies schränkt die Möglichkeiten ein, genauer zu erforschen, welche Arten von Mikroorganismen hier leben könnten. Dennoch hofft er, dass zukünftige Forschungsarbeiten mehr Licht auf diese Mikroben werfen, die möglicherweise entscheidend für das Verständnis des Kohlenstoffkreislaufs sind.
Parallel zu diesen Forschungen wird das Gebiet der Mikrobiologie durch innovative Technologien wie die Verwendung von extrem ultraviolettem Licht (EUV) in der Mikroskopie revolutioniert. Ein interdisziplinäres Team um Dr. Jan Rothhardt hat kürzlich Methoden entwickelt, die eine hochauflösende Analyse von Mikroben wie Aspergillus nidulans und Escherichia coli ermöglichen. Die Verwendung einer neuartigen Mikroskopietechnologie hat eine Rekordauflösung von 16 nm ermöglicht, was neue Einsichten in die subzellulären Strukturen und deren Wechselwirkungen mit Gesteinen und anderen Materialien verspricht.
Die Synergie zwischen geologischen und mikrobiologischen Forschungsanstrengungen könnte in der Zukunft entscheidend sein, um die Rolle von Mikroben im Mineralabbau und in biogeochemischen Kreisläufen besser zu verstehen. Die Arbeiten auf dem Beutenberg-Campus in Jena wurden kürzlich mit dem Wissenschaftspreis des Beutenberg-Campus Jena e.V. ausgezeichnet, was das Potenzial dieser Forschung unterstreicht. Besondere Beachtung sollte zudem der maßgeblichen Rolle der Lithobionten geschenkt werden, die, wie iap.uni-jena.de berichtet, durch ihre speziellen Lebensweisen in der Lage sind, die Oberflächen von Karbonatgesteinen zu erhalten und zu stabilisieren.
Die zukünftigen Forschungsansätze könnten somit nicht nur zur genetischen Analyse von Mikroben führen, sondern auch zur Entwicklung gezielterer Heilmethoden für Krankheiten durch ein besseres Verständnis über die Wechselwirkungen von Mikroben und deren Umgebung.