Unerwartete Kohlenstoff-Zusammensetzung in ältesten Diamanten der Welt
Dr. Christina Heimken, Presse- und Informationsstelle
Westfaelische Wilhelms-Universität Münster

03.07.2008

Ist das Leben auf der Erde eher entstanden, als gedacht? Eine Gruppe von Forschern, darunter Martina Menneken und Dr. Thorsten Geisler von der Universität Münster, hat bei der Untersuchung der ältesten Diamanten der Welt einen Hinweis auf die mögliche Existenz von Leben vor 4,25 Milliarden Jahren erhalten. Bislang gehen Wissenschaftler davon aus, dass die ersten lebenden Zellen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren entstanden sind. Die renommierte Fachzeitschrift Nature hat die Ergebnisse in ihrer aktuellen Ausgabe vom 3. Juli 2008 veröffentlicht.
Mit der Entdeckung der ältesten Diamanten der Welt hatten Martina Menneken und ihre Kollegen bereits im Jahr 2007 für Schlagzeilen gesorgt. Ein Team aus australischen, schwedischen und den münsterschen Wissenschaftlern vom Institut für Mineralogie hat die Diamant- und Grafiteinschlüsse in den nur wenige Mikrometer großen, bis zu 4,25 Milliarden Jahre alten Zirkonen aus Westaustralien inzwischen weiter untersucht. Die Forscher haben dabei einen zum Teil unerwartet niedrigen Gehalt an dem schweren Kohlenstoffisotop C-13 gefunden. Geringe Anteile an diesem Isotop sind typisch für Kohlenstoff, der aus organischem Material stammt.

Das Verhältnis verschiedener Kohlenstoffisotope (C-12 zu C-13) in den Einschlüssen haben die Wissenschaftler mit Hilfe eines Sekundärionen-Massenspektrometers gemessen, um Informationen über die Herkunft des Kohlenstoffs und die Entstehung der Diamant- und Grafiteinschlüsse zu bekommen. Die gemessen Isotopenverhältnisse reichen von für den Erdmantel typischen Werten bis hin zu Werten, die durch einen extrem geringen Anteil an dem schweren Isotop C-13 gekennzeichnet sind.

"Die Zusammensetzung der Kohlenstoffisotope ist ein Hinweis darauf, dass bereits vor 4,25 Milliarden Jahren Leben existiert haben könnte", so Martina Menneken. Allerdings können auch abiogene chemische Reaktionen niedrige Anteile an schwerem Kohlenstoff erzeugen. Sicher ist, dass bereits sehr früh nach der Entstehung der Erde vor 4,56 Milliarden Jahren ein Kohlenstoffreservoir mit extrem niedrigen C-13-Anteilen auf der Erde existiert haben muss.

"Unsere Daten sind kein Beweis für die Existenz von Leben vor 4,25 Milliarden Jahren", sagt Menneken, "doch sie werfen die Frage auf, wie diese unerwartete Kohlenstoff-Zusammensetzung zustande gekommen ist." Das Vorhandensein lebender Organismen ist eine mögliche Erklärung. Sollte sie sich bewahrheiten, müsste die Geschichte des Lebens umgeschrieben werden.

Literatur: Nemchin et al. (2008): A light carbon reservoir recorded in zircon-hosted diamond from the Jack Hills. Nature 454, 92-95

Weitere Informationen:
http://www.uni-muenster.de/Mineralogie/ Institut für Mineralogie / WWU
http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7200/full/nature07102.html Nature-Artikel (Nature 454, 92-95)

Weltältester Diamant weist auf frühes Leben hin

Das Leben auf der Erde existierte möglicherweise früher als bisher angenommen: Ein internationales Forscherteam hat bei der Analyse des ältesten Diamanten der Welt Hinweise auf eine Existenz von Leben bereits vor 4,25 Milliarden Jahren gefunden. Sollte sie sich dies bewahrheiten, müsste die Geschichte des Lebens umgeschrieben werden.

Bereits die Entdeckung des ältesten Diamanten der Welt hat im vergangenen Jahr weltweit für Aufmerksamkeit gesorgt. Forscher von der Universität Münster hatten den Diamanten 2007 in Westaustralien gefunden. Inzwischen haben die Münsteraner Mineralogen zusammen mit Forschern aus Australien und Dänemark den Diamanten weiter untersucht – mit überraschenden Ergebnissen. Die renommierte Fachzeitschrift Nature berichtet in ihrer aktuellen Ausgabe über die Forschungsarbeit.

Die Forschergruppe, darunter Martina Menneken und Thorsten Geisler an der Universität Münster, hat in dem Diamanten einen unerwartet niedrigen Gehalt an dem schweren Kohlenstoffisotop C-13 entdeckt. Geringe Anteile an diesem Isotop sind typisch für Kohlenstoff, der aus organischem Material stammt. Die Wissenschaftler sehen darin einen Hinweis, dass Leben auf der Erde möglicherweise 750 Millionen Jahre früher existiert hat als angenommen. Bislang geht man davon aus, dass die ersten lebenden Zellen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren entstanden sind.

"Die Zusammensetzung der Kohlenstoffisotope ist ein Hinweis darauf, dass bereits vor 4,25 Milliarden Jahren Leben existiert haben könnte", so Martina Menneken. Allerdings können auch abiogene chemische Reaktionen niedrige Anteile an schwerem Kohlenstoff erzeugen. Sicher ist, dass bereits sehr früh nach der Entstehung der Erde vor 4,56 Milliarden Jahren ein Kohlenstoffreservoir mit extrem niedrigen C-13-Anteilen auf der Erde existiert haben muss.

"Unsere Daten sind kein Beweis für die Existenz von Leben vor 4,25 Milliarden Jahren", sagt Martina Menneken, "doch sie werfen die Frage auf, wie diese unerwartete Kohlenstoff-Zusammensetzung zustande gekommen ist." Das Vorhandensein lebender Organismen ist eine mögliche Erklärung. Sollte sie sich bewahrheiten, müsste die Geschichte des Lebens umgeschrieben werden.

Das Verhältnis verschiedener Kohlenstoffisotope (C-12 zu C-13) in den Einschlüssen haben die Wissenschaftler mit Hilfe eines Sekundärionen-Massenspektrometers gemessen, um Informationen über die Herkunft des Kohlenstoffs und die Entstehung der

Seit 4,25 Milliarden Jahren gibt’s Leben auf der Erde

Hat das Leben auf unserer Erde früher begonnen als bisher angenommen? Forscher der Uni Münster haben jetzt einen Hinweis auf 4,25 Milliarden altes Leben gefunden – im ältesten Diamanten der Welt...

Das Geheimnis steckt in winzig kleinen Körnern des Edelsteins. Die hatte die Forschergruppe in einem Gestein aus Westaustralien bereits Mitte letzten Jahres entdeckt – ein Sensationsfund. Die Gruppe aus australischen, schwedischen und den beiden deutschen Wissenschaftlern hatte damit weltweit für Schlagzeilen gesorgt .

Im Institut für Mineralogie haben Dr. Thorsten Geisler-Wierwille (42) und Studentin Martina Menneken (26) jetzt die uralten Diamantenkörner genauer untersucht. Das erstaunliche Ergebnis: eine hohe Konzentration von leichtem Kohlenstoff. Dr. Geisler-Wierwille: „Dieser leichte Kohlenstoff entstand möglicherweise beim durchlaufen des biologischen Kreislaufs. Das heißt: Erste Mikroorganismen könnten ihn produziert haben.“

Dieser Laser erstellt eine Art virtuellen Fingerabdruck vom Diamanten
Mit weiteren Tests wollen die Forscher jetzt weitere Indizien dafür sammeln, dass der Kohlenstoff auf Leben zurückzuführen ist und nicht aus anorganischen (nicht lebenden) chemischen Reaktionen entstanden sein könnte. Martina Menneken: „Wir wollen noch mehr über die Herkunft der Diamanten wissen!“

Sollte sich aber die schon formulierte Theorie bewahrheiten, würde das erste Kapitel unseres Lebens 700 Millionen Jahre früher beginnen als zuletzt angenommen. Bislang war die Wissenschaft davon ausgegangen, dass die ersten einzelligen Mikroorganismen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren entstanden sind.

Die Formel zur Altersbestimmung
Die Wissenschaftler können das Alter des Diamanten nicht direkt, aber durch die Mineralien (Zirkon) bestimmen, die darin eingebettet sind.
Die Zirkone enthalten Uran, dass im Laufe der Zeit zu Blei zerfällt. Mit Hilfe eines Spezialgerätes können die Forscher Uran und Blei im Zirkon bestimmen. Aus ihren relativen Anteilen berechnen sie mit Hilfe der Zerfallsgleichung das Alter.
Daraus folgt: Der Diamant muss mindestens so alt sein wie die Mineralien.