Die tiefe Biosphäre, also all jene Organismen, die innerhalb der Erdkruste leben, zählt zu den noch am wenigsten erforschten Lebensgemeinschaften der Welt. Kilometertief in Gesteinen leben neben Bakterien und Archaea auch Pilze. Die bislang ältesten bekannten Fossilbelege für eine solche Lebensweise sind ca. 400 Ma alt. Neue Funde möglicher Pilzhyphen in paläoproterozoischem Basalt deuten nun darauf hin, dass die tiefe Biosphäre sehr viel älter ist, als bislang angenommen.
Mycelium eines modernen Pilzes unter dem Mikroskop. Bild: Bob Blaylock (wikimedia.commons) CC-BY-SA
In Blässchen und Rissen in marinen Basalt der ca 2.4 Ga (Milliarden Jahre) alten Ongeluk Formation in Südafrika identifizierten Bengtson und Kollegen ein dichtes Geflecht aus zwischen 2 und 12 μm dicken, sich verzweigenden und vernetzenden Fasern in Chlorit- und Kalziterhaltung. Die Fädchen sitzen auf einem als Chloritschicht erhaltenen basalen Film, welcher die Wände der Hohlräume auskleidet, und wachsen von dort ins Kammerinnere hinein. Insbesondere nahe ihrer Basis weisen die Filamente vermehrt kleine, rundliche Verdickungen auf. Auch finden sich besenartige Strukturen aus vielen, aus einem Bündel auseinanderlaufenden Fasern.
Ihre Mineralogie und die anastomisierende und sich verästelnde Struktur legt nahe, dass es sich um fossilisierte biologische Strukturen und nicht etwa um anorganische Mineralbildungen handelt. Das Alter der Strukturen kann auf mindestens 2.06 Ga bestimmt werden, dem Zeitpunkt der Chloritbildung in den Hohlräumen. Wahrscheinlich waren die Vesikel und Spalten aber nur innerhalb der ersten 10 Ma nach der Entstehung des Vulkanits zum Meerwasser hin zugänglich, womit zumindest die Vorfahren der gefundenen Organismen bereits vor 2.4 Ga in das Gestein eingedrungen sein müssten. Neben dem Mycelium der Fungi (echte Pilze) kommen für die Fossilien auch Actinobacteria und Oomycetes in Frage. Größe der Fasern und das Vorkommen von Anastomosen ähneln aber den echten Pilzen am stärksten, auch wenn eine Zugehörigkeit zu einer anderen, eventuell auch unbekannten und schon längst ausgestorbenen Gruppe nicht ganz ausgeschlossen werden kann.
Wenn es sich bei den Fossilien tatsächlich um Pilze handelt, so vergrößert dies nicht nur die bekannte stratigraphische Reichweite dieses Taxons um ein Vielfaches und deutet auf einen Ursprung in einem völlig anderen Lebensraum (nämlich im oder unter dem Meer anstatt in einem Binnengewässer) hin, sondern rückt auch den letzten gemeinsamen Vorfahren von Pilzen und Tieren um ca. 1 Ga weiter in die Vergangenheit, bis mindestens ins Paläoproterozoikum (vor 2.5-1.6 Ga). Damit wären dies auch die bisher ältesten direkten Nachweise von Eukaryonten.
Artikel:
Bengtson, S., Rasmussen, B., Ivarsson, M., Muhling, J., Broman, C., Marone, F., Stampanoni, M. and Bekker, A. 2017. Fungus-like mycelial fossils in 2.4-billion-year-old vesicular basalt. Nature Ecology & Evolution 1: 0141. https://www.nature.com/articles/s41559-017-0141
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Pia Gaupels
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