Ein Methan produzierendes Bakterium könnte im Perm-Zeitalter das Massenaussterben der überwiegenden Mehrheit allen Lebens auf der Erde verursacht haben.
Methanosarcina-Bakterien blühten während des Perms und setzten Methan in die Atmosphäre frei. Foto von : Perfect Lazybones
Die Erde hat fünf große Aussterben erlebt. Unter ihnen ist das Perm-Aussterben, bekannt als das „Große Sterben“, bei dem etwa 70 Prozent der Landarten und 96 Prozent des Meereslebens auf der Erde ausgelöscht wurden. Die 10 Millionen Jahre umfassende Lücke im Alter der Kohle, die rund um dieses Aussterbezeitalter entstand, zeigt laut IFL Science , dass ein großer Teil der kohlebildenden Pflanzen während dieses Ereignisses ausstarb und Millionen von Jahren brauchte, um sich zu erholen.
Allerdings ist es nur der einfache Teil, anhand der Fossilienfunde den Zeitraum zu ermitteln, in dem die Artenzahlen plötzlich zurückgingen. Zur Erklärung der Ursache des Massenaussterbens haben Wissenschaftler zahlreiche Hypothesen aufgestellt, die von der Freisetzung von Methangas aus dem Meeresboden bis hin zu Asteroideneinschlägen reichen. Durch die Untersuchung von Gesteinen aus diesem Massenaussterbeereignis wissen Forscher mehr über die sauerstoffarmen Ozeane und flachen Gewässer des späten Perm. Hypoxie scheint mit Folgewirkungen zum Aussterben beigetragen zu haben.
Schwefelreduzierende Mikroorganismen können anaerobe Atmung durchführen, wobei sie Schwefel anstelle von Sauerstoff verwenden, und gedeihen eher in sauerstoffarmen Umgebungen. Das von ihnen erzeugte Nebenprodukt Schwefelwasserstoff könnte in die Atmosphäre freigesetzt werden und dort Pflanzen vergiften und die Ozonschicht zerstören. Das Leben wäre etwa 250 Millionen Jahre lang einer gefährlichen UV-Strahlung ausgesetzt, während gleichzeitig die Erde erwärmt würde. Die Erwärmung der Ozeane könnte dazu führen, dass gefrorenes Methan in die Atmosphäre entweicht und das Problem dadurch noch verschärft wird.
Eine andere Erklärung für das Massenaussterben wurde 2014 von einem Team des Massachusetts Institute of Technology (MIT) vorgeschlagen. Daniel Rothman, Professor für Geophysik am MIT, und seine Kollegen fanden heraus, dass ein einzelliges Bakterium namens Methanosarcina organische Materie verdauen und dabei durch horizontalen Gentransfer von Clostridia-Bakterien Methan produzieren konnte.
Ihrer Hypothese zufolge gedieh Methanosarcina während dieser Zeit, stieß Methan in die Atmosphäre aus und störte den Kohlenstoffkreislauf, was letztlich zum Aussterben führte. An dem chemischen Prozess sind Bakterien beteiligt, die an Nickelmetall gebundenes Methan produzieren. Das Team untersuchte Sedimente in Südchina und fand große Mengen Nickel, die die Hypothese beweisen könnten.
„Horizontaler Gentransfer führte zu biogeochemischen Veränderungen, wobei große Vulkane als Katalysatoren wirkten. Das Vorkommen von Methanosarcina spielte eine Rolle bei der Störung der CO2- und O2-Konzentrationen“, schloss das Team. "Biogeochemische Störungen werden wahrscheinlich weitreichende Folgen haben. So setzt etwa die Oxidation von Methan, die den Schwefelgehalt erhöht, giftigen Schwefelwasserstoff in die Atmosphäre frei, was zum Aussterben an Land führt."
Obwohl zur Untermauerung der Hypothese weitere Beweise erforderlich sind, betonen die Forscher, dass der Befund die Sensibilität der Erde gegenüber der Evolution mikrobiellen Lebens zeige. Dem Team gelang es nicht, genau zu bestimmen, wann sich Methanosarcina so entwickelte, dass es Methan-Nebenprodukte produzierte.
An Khang (laut IFL Science )
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