Während einer Wanderung durch das Dadès-Tal in Marokko fiel Dr. Rowan Martindale etwas so Ungewöhnliches auf, dass es sofort ihre Aufmerksamkeit erregte. Martindale, eine Paläoökologin und Geobiologin an der University of Texas in Austin, erkundete mit Kollegen, darunter Stéphane Bodin von der Universität Aarhus, alte Riff-Ökosysteme. Um zu diesen Riffen zu gelangen, mussten sie Gesteinsschichten namens Turbidite überqueren – Ablagerungen von Unterwasserlawinen. Rippelmarken sind dort häufig, aber Martindale bemerkte etwas darauf: Wrinkle-Strukturen, kleine Rillen und Vertiefungen, die von mikrobiellen Matten gebildet werden.

Wrinkle-Strukturen sind Belege für uraltes mikrobielles Leben, aber sie sind empfindlich. Sobald Tiere vor Hunderten von Millionen Jahren begannen, durch Meeresbodensedimente zu graben, wurden diese Merkmale normalerweise zerstört. Daher sind sie in Gesteinen, die jünger als etwa 540 Millionen Jahre sind, selten und werden meist in flachen Küstenumgebungen gefunden, wo Sonnenlicht photosynthetische Algen unterstützt. Die Gesteine, die Martindale untersuchte, bildeten sich jedoch in tiefem Wasser, mindestens 180 Meter unter der Oberfläche, wo kein Sonnenlicht hinkommt. Das ist ein Problem: Wenn sonnenlichtabhängige Mikroben sie nicht erschaffen haben konnten, was dann?

Die Turbidite entstanden vor etwa 180 Millionen Jahren, als Meeresbodentiere reichlich vorhanden waren und ständig Sedimente störten – genau die Art von Aktivität, die mikrobielle Texturen zerstört. Alles deutete darauf hin, dass diese Wrinkle-Strukturen nicht da sein sollten. Martindale und ihr Team machten sich daran, sowohl die Umgebung als auch den biologischen Ursprung zu bestätigen. Sie verifizierten, dass die Schichten Tiefwasser-Turbidite waren, und fanden dann erhöhte Kohlenstoffkonzentrationen unter den Wrinkles – eine chemische Signatur biologischer Aktivität.

In den heutigen Ozeanen fanden die Forscher Videomaterial von ferngesteuerten Tauchrobotern, das mikrobielle Matten weit unterhalb der photischen Zone zeigt, angetrieben von chemosynthetischen Bakterien, die chemische Reaktionen anstelle von Sonnenlicht nutzen. Das Team schloss daraus, dass sie chemosynthetische Wrinkle-Strukturen im Gesteinsnachweis identifiziert hatten. Ihre vorgeschlagene Erklärung: Turbidit-Ströme lieferten Nährstoffe zum tiefen Meeresboden; als organisches Material zerfiel, sank der Sauerstoffgehalt, was Bedingungen für chemosynthetische Mikroben schuf. Zwischen den Schuttströmen breiteten sich Bakterienmatten aus und entwickelten Wrinkles, die gelegentlich begraben und konserviert wurden.

Martindale hofft, dass zukünftige Laborexperimente klären werden, wie diese Strukturen in tiefem Wasser entstehen. Die Entdeckung legt nahe, dass Geologen möglicherweise Umgebungen überdenken müssen, die zuvor als unwahrscheinlich für den Erhalt von Beweisen uralten mikrobiellen Lebens abgetan wurden. „Wrinkle-Strukturen sind wirklich wichtige Beweisstücke in der frühen Evolution des Lebens“, sagt Martindale. Indem man ihre mögliche Präsenz in Turbiditen ignoriert, „könnten wir ein Schlüsselkapitel der Geschichte des mikrobiellen Lebens verpassen.“