Oerstromatolieten zijn door vroege bacteriŽn gevormd

Sander Voormolen 10 JUNI 2006 NRC

De oudste stromatolieten op aarde, typische gelaagde steenstructuren van 3430 miljoen jaar oud, hebben een biologische oorsprong. Daarmee zijn het de oudste fossielen op aarde. Dat concluderen Australische en Canadese onderzoekers na een grootschalige studie naar de stromatolieten van van de Strelley Pool Chert bij Pilbara Craton in AustraliŽ (Nature, 8 juni).
 


Sinds hun ontdekking van de oeroude stromatolieten-formaties ruim dertig jaar geleden worden zij aangeduid als 'waarschijnlijk de oudste fossielen op aarde'. Waarschijnlijk, want resten van micro-organismen die het gesteenten gevormd zouden hebben, ontbraken grotendeels. Wel zijn er moderne stromatolieten, gesteenteklompen die laagje voor laagje gevormd worden door cyanobacteriŽn die in ondiep water in zogeheten microbiŽle matten leven. Maar verschillende wetenschappers kwamen tot de conclusie dat stromatolietachtige gesteenten ook zonder bacteriŽn zouden kunnen ontstaan, bijvoorbeeld onder invloed van onderzeese heetwaterbronnen. Ook wiskundige simulatieprogramma's lieten zien dat levenloze chemie tot stromatolieten kan leiden. Daarmee stond de biologische oorsprong van de Australische oerstromatolieten op losse schroeven.

Het team onder leiding van Abigail Allwood van de Macquarie University in Sydney komt nu tot de conclusie dat de stromatolieten bij Strelley Pool Chert niet zonder bacteriŽn kunnen zijn ontstaan. Ze bestudeerden de geologie van de stromatolieten over een lengte van meer dan tien kilometer, en ontdekten daarbij vormen, die nog niet eerder waren opgemerkt. In totaal onderscheidt het team van Allwood zeven verschillende klassen van stromatolieten, van 'korstvormende koepels' tot 'eierdozen'. De verschillende klassen troffen zij aan in een specifiek milieu. En dat is volgens hen een doorslaggevende aanwijzing dat het gesteente met hulp van biologische inwerking is ontstaan. De 'dode' ontstaanstheorie van stromatolieten gaat immers uit van een algemeen chemisch proces en dat zou nooit zo'n verscheidenheid aan vormen kunnen opleveren.

Andere aanwijzingen voor een biologische oorsprong vinden de onderzoekers bijvoorbeeld in de ongelijke dikte van de afzettingslaagjes in de zogenoemde 'complexe kegel'-structuur. Ook is de structuur van de sedimentlaagjes tussen de stromatolieten anders dan in de stromatolieten zelf. De zandkorrels zijn er verticaal gerangschikt, terwijl die in de stromatolieten geen vaste organisatie hebben. Lang de randen van de stromatolieten hebben zandkorrels zich juist opgehoopt, kennelijk omdat zij werden vastgehouden door bacterienetwerken.

Het onderzoek bevestigt dat micro-organismen al vroeg in de evolutie waren aangepast aan het leven in ondiepe zeeŽn. Door vernieuwende aangroei van de bacteriŽn en het invangen van deeltjes ontstonden gestructureerde riffen. Onder invloed van plaatselijke variatie in golfslag, ondergrond en frequentie van droogvallen kregen die riffen verschillende vormen, die fossiliseerden. Sander Voormolen

Foto-onderschrift: Fossiele stromatolieten bij Hamelin Pool, in Shark Bay, Australi. De verscheidenheid van vormen en de interne structuur maken het aannemelijk dat deze structuren biologische van oorsprong zijn.