Posted in: Chemie, Geologie 14. November 2008 14:57 Weiter lesen →

Mineralische „Evolution“

Foto zeigt Blick auf die schneeweißen Kreidefelsen von Dover Erst mit der Entwicklung des Lebens konnte sich auch die mineralische Vielfalt der Erde entfalten. Amerikanische und kanadische Forscher schätzen, dass von den mehr als 4.300 bekannten, irdischen Mineralen gut zwei Drittel zumindest indirekt auf das Wirken von Organismen zurückgehen.

Die berühmten Kreidefelsen von Dover bestehen aus Kalk, der hauptsächlich von einzelligen Algen abgeschieden wurde. Foto: Remi Jouan (Creative Commons Attribution SA2.5)

„Natürlich ist die mineralische Evolution etwas anderes als die Evolution im Sinne Darwins“, betont Robert Hazen von der Carnegie Institution in Washington. „Minerale mutieren und vermehren sich nicht und sie konkurrieren nicht miteinander, so, wie es lebende Organismen tun.“ Des ungeachtet seien klare Parallelen in der Entwicklung der irdischen Mineralogie und Biologie zu erkennen.

Tatsächlich beginnt die Entwicklung der Minerale sogar schon weit vor der Entstehung der Erde, legen Hazen und seine Kollegen im Fachblatt „American Mineralogist“ dar. Den Ausgangspunkt bildet demnach eine Handvoll widerstandsfähiger Minerale, aus denen die Staubkörnchen in der Geburtswolke des Sonnensystems bestanden. Indem das Material in der Umgebung der jungen Sonne zu den Vorläufern von Planeten, Asteroiden und Kometen „verklumpte“, erhöhte sich die Zahl der Minerale zunächst auf einige Dutzend.

Mit der Reifung dieser Körper unter dem Druck ihrer eigenen Schwerkraft und Hitze sei die Zahl der Mineralien dann auf wenige Hundert gestiegen, so die Forscher. Ihrer Ansicht nach, dürfte es auf Mars und Venus – Planeten mit ausgeprägtem Vulkanismus und zumindest phasenweise reichlich Wasser – etwa 500 Minerale geben. Auf der Erde komme die stete Umwälzbewegung von Mantel und Kruste hinzu. Sie erweitere die chemischen und physikalischen Bedingungen nochmals, sodass die Zahl der Minerale auf der jungen Erde anfangs bei 1.500 gelegen haben dürfte. Doch schon 1 Milliarde Jahre später seien die ersten Lebewesen aufgetaucht und hätten die Reaktionsbedingungen erneut verändert.

Spätestens die massenhafte Freisetzung von Sauerstoff im Rahmen der Photosynthese habe eine geochemische Revolution eingeläutet, so Hazen. Viele bedeutende Minerale seien oxidierte Verwitterungsprodukte, darunter etwa Eisen- und Kupfererze. Mikroorganismen und Pflanzen hätten die Entstehung von Tonmineralien zumindest beschleunigt. Und mächtige Ablagerungen von Kalk seien ohne die Abscheidung von Kalkmineralen durch Algen, Einzeller und andere Tiere nicht denkbar.

„Dies stellt eine neuartige Sichtweise auf die Minerale dar“, erklärt Hazen. Die Konsequenzen reichten weit über die irdische Gesteinskunde hinaus. „Eine Schlussfolgerung aus unserer Arbeit ist, dass die Beobachtung der Mineralogie von anderen Monden und Planeten wichtige Hinweise auf biologische Einflüsse fernab der Erde liefern könnten“, so der Forscher. Die Geburtsstunde der neuen Arbeit sei eine Weihnachtsfeier gewesen, auf der ein Kollege die Frage nach dem Vorhandensein von Tonmineralen auf der jungen Erde aufgeworfen habe.

Forschung: Robert M. Hazen und Dominic Papineau, Geophysical Laboratory, Carnegie Institution, Washington, D.C.; Wouter Bleeker, Geological Survey of Canada, Ottawa, Ontario; und andere

Veröffentlichung American Mineralogist, Vol. 93, pp 1693-1720

WWW:
Robert Hazen, Carnegie Institution
Alles über Minerale
Bändererz
Die Entwicklung der Atmosphäre

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Mikrobielle Wettermacher
Bakterien spinnen Gold
Molekulare Fossilien früher Leistungsträger


Posted in: Chemie, Geologie
Möchten Sie den Beitrag bewerten?
SchlechtLangweiligGut zu wissenInteressantSpannend! (noch unbewertet)
Loading...

Drucken Drucken


Die Kommentare sind geschlossen.