-
Title:
Deze oude rots verandert onze theorie over het ontstaan van het leven
-
Description:
Precies wanneer en waar begon het leven op Aarde? Wetenschappers hebben lang gedacht dat het drie miljard jaar geleden in de oceaan ontstond -- totdat astrobioloog Tara Djokic en haar team een onverwachte ontdekking deden in de West-Australische woestijn.
Leer hoe een oude rots gevonden in de buurt van een warme vulkanische poel ons begrip van de puzzel van de oorsprong van het leven verandert.
-
Speaker:
Tara Djokic
-
De Aarde is 4,6 miljard jaar oud,
-
maar een mensenleven duurt vaak
minder dan 100 jaar.
-
Dus waarom die zorg over
de geschiedenis van onze planeet
-
als het verre verleden zo weinig invloed
lijkt te hebben op het leven van alledag?
-
Want, voor zover wij kunnen nagaan,
-
is de Aarde de enige planeet
in ons zonnestelsel
-
waarvan bekend is dat er leven ontstond,
-
en het enige systeem
-
dat in het levensonderhoud
van de mens kan voorzien.
-
-
We weten dat de Aarde uniek is
door de platentektoniek,
-
vloeibaar water op het oppervlak
-
en een zuurstofrijke atmosfeer.
-
Maar dit is niet altijd zo geweest
-
en we weten dit omdat oude gesteenten
de cruciale momenten hebben opgetekend
-
in de planetaire evolutie van de Aarde.
-
Een van de beste plaatsen
om die oude gesteenten te observeren
-
is in de Pilbara van West-Australië.
-
De rotsen zijn daar 3,5 miljard jaar oud
-
en ze bevatten enkele van de oudste
bewijzen voor leven op de planeet.
-
Vaak, als we denken aan het vroege leven,
¶
-
stellen we ons soms een stegosaurus voor
-
of misschien een vis
die het land opkruipt.
-
Maar het vroege leven
waar ik het over heb,
-
is eenvoudig microscopisch leven,
zoals bacteriën.
-
Hun fossielen worden vaak bewaard
als gelaagde rotsstructuren,
-
stromatolieten genaamd.
-
Deze eenvoudige vorm van leven
is bijna alles wat we zien in de fossielen
-
voor de eerste drie miljard jaar
van het leven op Aarde.
-
Van onze soort worden
alleen fossielen gevonden
-
in de laatste paar honderdduizend jaar.
-
We weten uit de fossielen
-
dat bacteriën een sterke positie innamen
-
van ongeveer
3,5 tot 4 miljard jaar geleden.
-
Rotsen ouder dan dit
werden ofwel vernietigd
-
of sterk vervormd door de platentektoniek.
-
Een ontbrekend stukje van de puzzel
-
is precies wanneer en hoe
het leven op Aarde begon.
-
Hier weer dat oude,
vulkanische landschap in de Pilbara.
-
Wist ik veel dat ons onderzoek hier
zou zorgen voor een andere aanwijzing
-
in de oorsprong-van-het-levenpuzzel.
-
Het was op mijn eerste excursie hier,
¶
-
tegen het einde van een goedgevulde,
lange week van in kaart brengen,
-
dat ik iets nogal bijzonders
op het spoor kwam.
-
Wat er waarschijnlijk uitziet
als een stel rimpelige oude rotsen
-
zijn eigenlijk stromatolieten.
-
Midden in deze massa
zat een kleine, eigenaardige steen,
-
ongeveer zo groot als een kinderhand.
-
Het duurde zes maanden voordat we
deze steen onder een microscoop bekeken,
-
toen een van mijn toenmalige
mentoren, Malcolm Walter,
-
vond dat de rots leek op geiseriet.
-
Geiseriet is een gesteente
dat alleen ontstaat
-
in en rond de randen
van warmwaterbronpoelen.
-
Om de betekenis van geiseriet
te laten begrijpen,
¶
-
moeten we een paar eeuwen teruggaan.
-
In 1871, in een brief
aan zijn vriend Joseph Hooker,
-
stelde Charles Darwin voor:
-
'Wat als het leven begon
in een warme kleine vijver
-
met allerlei chemicaliën
-
klaar om nog complexere
veranderingen te ondergaan?'
-
We kennen warme kleine vijvers,
we noemen ze ‘warmwaterbronnen’.
¶
-
In deze omgevingen heb je warm water
-
dat mineralen oplost
uit de onderliggende rotsen.
-
Deze oplossing mengt
met organische verbindingen
-
en resulteert in een soort
chemische fabriek,
-
waarvan onderzoekers hebben aangetoond
dat ze simpele celstructuren kan maken
-
die de eerste stappen zijn
in de richting van leven.
-
Maar 100 jaar na de brief van Darwin,
¶
-
ontdekten we in de diepzee
hydrothermale bronnen, of ‘hot vents’.
-
Dat zijn ook chemische fabrieken.
-
Deze ligt langs de Tonga vulkanische boog,
-
1.100 meter onder de zeespiegel
in de Stille Oceaan.
-
De zwarte rook die je ziet opwoelen
uit deze schoorsteenachtige structuren
-
is ook een mineraalrijke vloeistof,
-
waar bacteriën van leven.
-
Sinds de ontdekking
van deze diepzeebronnen
-
zijn zij het favoriete scenario
-
voor een oorsprong
van het leven in de oceaan.
-
Daar is een goede reden voor:
-
diepzeeopeningen zijn bekend
in de oude gesteenten,
-
en men denkt dat de vroege Aarde
was overdekt met een wereldwijde oceaan
-
en zeer weinig landoppervlak.
-
Dus de waarschijnlijkheid
dat diepzeeopeningen
-
overvloedig aanwezig waren
op de zeer vroege Aarde
-
past goed bij een oorsprong van het leven
-
in de oceaan.
-
-
ons onderzoek in de Pilbara
levert en ondersteunt
-
een alternatief standpunt.
-
Na drie jaar konden we eindelijk aantonen
-
dat onze kleine rots
in feite geiseriet was.
-
Deze conclusie suggereerde
niet alleen dat er warmwaterbronnen waren
-
in onze 3,5 miljard jaar oude
vulkaan in de Pilbara,
-
maar verschoof bewijs voor leven
op het land in warmwaterbronnen
-
in het geologisch archief van de Aarde
-
drie miljard jaar terug in de tijd.
-
Dus is vanuit geologisch perspectief
Darwins kleine warme vijver
-
een redelijke kandidaat
voor de oorsprong van het leven.
-
Natuurlijk is het nog steeds de vraag
hoe het leven begon op Aarde,
¶
-
en dat zal het waarschijnlijk altijd zijn.
-
Maar het is duidelijk dat het floreerde,
-
diversifieerde
-
en steeds complexer werd.
-
Uiteindelijk bereikte het
het tijdperk van de mens,
-
een soort die vragen stelde
over haar eigen bestaan
-
en het bestaan van buitenaards leven:
-
bestaat er een kosmische gemeenschap
die wacht om verbinding te maken met ons
-
of zijn wij alles wat er is?
-
Een aanwijzing voor deze puzzel
komt weer uit het oude rotsarchief.
¶
-
Van ongeveer 2,5 miljard jaar geleden
-
zijn er aanwijzingen dat bacteriën
zuurstof begonnen te produceren,
-
zoals vandaag planten dat doen.
-
Geologen noemen
de periode die daarop volgde
-
de Grote Oxidatie.
-
Het wordt afgeleid uit rotsen
die we ‘banded iron formations’ noemen
-
waarvan vele worden waargenomen
als honderden meters dikke plakken rots
-
zichtbaar gemaakt in kloven
-
die hun weg uitkerven
doorheen het Karijini Nationaal Park
-
in Westelijk Australië.
-
De komst van vrije zuurstof
-
maakte twee grote veranderingen
mogelijk op onze planeet.
-
Ten eerste kon complex leven evolueren.
¶
-
Want leven heeft zuurstof nodig
om groot en complex te worden.
-
Ook produceerde het de ozonlaag
die het moderne leven beschermt
-
tegen de schadelijke effecten
van de UVB-straling van de zon.
-
Ironisch genoeg
maakte het microbiële leven
-
plaats voor complexe levensvormen
-
en verloor zo in wezen
de drie miljard jaar oude heerschappij
-
over de planeet.
-
Vandaag graven wij mensen
gefossiliseerde complexe levensvormen op
-
en verbranden ze als brandstof.
-
Door deze praktijk pompen we
-
enorme hoeveelheden
kooldioxide in de atmosfeer
-
en net als onze microbiële voorgangers
-
veroorzaken we substantiële
veranderingen op onze planeet.
-
De effecten daarvan omvatten
de opwarming van de Aarde.
-
Helaas kan deze ironische wending
de ondergang van de mensheid betekenen.
¶
-
Wellicht kunnen we geen
verbinding maken met leven elders,
-
met intelligent leven elders,
-
omdat dit zichzelf weer spoedig
uitdooft, nadat het is ontstaan.
-
Als de rotsen konden praten,
¶
-
vermoed ik dat ze dit zouden zeggen:
-
het leven op Aarde is kostbaar.
-
Het is het product van
ongeveer vier miljard jaar
-
delicate en complexe co-evolutie
-
tussen leven en Aarde,
-
waarvan de mens slechts
-
de laatste splinter tijd vertegenwoordigt.
-
Jullie kunnen deze informatie gebruiken
als een gids of een prognose --
-
of een verklaring voor het feit
-
dat het zo eenzaam lijkt
in dit deel van de melkweg.
-
Maar gebruik het
om wat perspectief te krijgen
-
over de erfenis die jij wil nalaten
-
op de planeet die je kent als:
-
thuis.
-
-
English [en]
Catalan [ca]
Greek [el]