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StartseiteForschung aktuellLeben und Ton19.11.2008

Leben und Ton

Bewohnte Planeten entwickeln mineralogische Vielfalt

Geowissenschaften. - Minerale von sterilen Himmelskörpern wie Mars oder Mond bestehen aus auffallend wenigen Komponenten. Anders auf der Erde, da ist die Liste der Zutaten sehr lang. Das ist womöglich kein Zufall, sagen kanadische und amerikanische Forscher. Sie glauben, dass diese Vielfalt direkte Folge des Lebens auf der Erde ist.

Von Dagmar Röhrlich

Minerale, wie hier aus einem Tiefseeschlot, haben ebenso eine Evolution durchgemacht wie das Leben. (neptuneminerals.com)
Minerale, wie hier aus einem Tiefseeschlot, haben ebenso eine Evolution durchgemacht wie das Leben. (neptuneminerals.com)

" Die meisten Mineralogen betrachten Minerale seit Jahrhunderten als statisch: Sie haben einen Namen, eine chemische Formel, eine Kristallstruktur und bestimmte physikalische Eigenschaften wie Härte oder Farbe. "

Traditionell sind die Steine nicht mehr als die Bühne, auf der sich unser Leben abspielt. Aber das könnte viel zu kurz greifen, meint Bob Hazen: Mehr als zwei Drittel der 4300 Minerale, die auf der Erde bekannt sind, verdanken ihre Entstehung dem Leben. Dass das Leben Minerale formt, ist seit langem bekannt. Aber der Geologe von der Carnegie-Institution in Washington DC hat gemeinsam mit seinen Kollegen erstmals das Ausmaß bestimmt, mit dem Lebewesen Einfluss auf die Mineralogie nehmen:

" Das Mineral-Reich hat sich mit der Zeit verändert: Steine und Leben haben sich parallel entwickelt. Begonnen hat alles mit einem Dutzend widerstandsfähiger Minerale, die in der Scheibe kreisten, aus der sich unser Sonnensystem bildete. Als die junge Sonne zündete, ließ die Hitze die Zahl der Mineralarten auf 60 steigen. Als sich Meteoriten und Asteroiden zusammenklumpten, erhöhte sie sich auf 250. Anschließend boten die Planeten eine ganze Palette an Druck- und Temperaturbedingungen: Vulkanismus entstand, Gesteine schmolzen und erstarrten, und damit kommen wir auf ein paar hundert Mineralarten. "

In diesem Stadium blieben Mars oder Venus stecken. Schätzungsweise 500 Mineralarten könnte es dort geben, mehr nicht, so Bob Hazen. Die Erde schlug einen Sonderweg ein: Seitdem die Plattentektonik den Erdmantel und die Erdkruste ständig umwälzt, erweiterte sich das Spektrum der chemischen und physikalischen Bedingungen, die Zahl der irdischen Mineralarten stieg auf rund 1500. Um noch weiter zu kommen, musste etwas Neues passieren:

" Die nächste Stufe der Mineral-Evolution, in der sich wirklich tiefgreifende Veränderungen abspielten, brachte das Leben. Es wandelte die Bedingungen in der Atmosphäre und im Meer so dramatisch, dass viele neue Mineralarten entstanden. "

Den größten Einschnitt brachte die Erfindung der Photosynthese durch die Cyanobakterien - denn damit kam der freie Sauerstoff in die Luft:

" Vor allem die sauerstoffreiche Atmosphäre hat die Minerale verändert. Vor vier Millionen Jahren, bevor es freien Sauerstoff gab, entstanden Eisenminerale, die heute nicht mehr stabil wären. Rost hat es vorher nicht gegeben. Auch Minerale, die Uran enthalten, Kupfer, Nickel, Mangan, Kobalt oder Zink reagieren mit dem Sauerstoff und bilden neue Minerale. "

Als vor 540 Millionen Jahren die Tiere auf der Bildfläche erschienen, ging es weiter, denn sie fügten Baumaterialien wie Kalk auf besondere Weise zusammen. Später lieferten die Pflanzen Kohle oder schwarze Schiefer, die voll organischer Substanzen sind.

" Das Leben hat also gelernt, wie man Minerale macht. Minerale schienen einer unabhängigen Welt anzugehören, aber unserer Meinung nach stimmt das absolut nicht. Geologie und Biologie scheinen sehr eng verbunden zu sein: Vielleicht ist das Leben mit Hilfe einiger Schlüsselminerale entstanden und andererseits ließ das Leben neue Minerale entstehen. Das Leben ist Teil unsers Planeten - und meiner Meinung nach auch anderer Planeten. "

Deshalb liefern Minerale vielleicht einmal eine Methode, um mit vergleichsweise wenig Aufwand nach Leben auf fremden Planeten zu suchen.

" Wir wissen jetzt, dass es Minerale gibt, die auf einem unbelebten Planeten nicht entstehen können. Falls es beispielsweise auf dem Mars jemals Leben gegeben hat, könnten wir rein aufgrund von den Mineralen, die es hinterlassen hat, seine frühere Existenz noch nach Jahrmilliarden nachweisen, selbst wenn alle Spuren längt verschwunden sind. "

Auf dem Mars sind solche Minerale bislang noch nicht gefunden worden, weder aus der Umlaufbahn noch am Boden: Zumindest sei es damit wenig wahrscheinlich, dass das Leben auf dem Mars einmal so weit verbreitet gewesen ist wie auf der Erde, urteilt Bob Hazen - aber die Hoffnung darauf, dass dort überhaupt Leben entstanden ist, hat er noch nicht ganz aufgegeben.

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