Tijdens een wandeling door de Dadès-vallei in Marokko zag dr. Rowan Martindale iets zo ongewoons dat het meteen haar aandacht trok. Martindale, een paleo-ecoloog en geobioloog aan de Universiteit van Texas in Austin, verkende met collega-onderzoekers, waaronder Stéphane Bodin van de Universiteit van Aarhus, oude rifecosystemen. Om bij die riffen te komen, moesten ze lagen gesteente oversteken die turbidieten worden genoemd – afzettingen van onderwaterlawines. Ribbelmarkeringen zijn daar gebruikelijk, maar Martindale merkte er iets bovenop: rimpelstructuren, kleine ruggen en kuiltjes gevormd door microbiële matten.

Rimpelstructuren zijn bewijs van oud microbiëel leven, maar ze zijn kwetsbaar. Zodra dieren honderden miljoenen jaren geleden door zeebodemsedimenten begonnen te graven, werden deze kenmerken meestal vernietigd. Daardoor zijn ze zeldzaam in gesteenten jonger dan ongeveer 540 miljoen jaar en worden ze meestal gevonden in ondiepe kustomgevingen waar zonlicht fotosynthetische algen ondersteunt. De gesteenten die Martindale onderzocht, vormden zich echter in diep water op minstens 180 meter onder het oppervlak, waar zonlicht niet kan komen. Dat is een probleem: als zonlichtafhankelijke microben ze niet konden maken, wat dan wel?

De turbidieten ontstonden ongeveer 180 miljoen jaar geleden, toen zeebodemdieren overvloedig waren en constant sediment verstoorden – precies het soort activiteit dat microbiële texturen vernietigt. Alles zei dat deze rimpelstructuren er niet mochten zijn. Martindale en haar team gingen op pad om zowel de omgeving als de biologische oorsprong te bevestigen. Ze controleerden dat de lagen diepwaterturbidieten waren, en vonden vervolgens verhoogde koolstofconcentraties onder de rimpels – een chemische handtekening van biologische activiteit.

Toen ze naar moderne oceanen keken, vonden de onderzoekers videobeelden van op afstand bestuurde onderzeeërs die microbiële matten lieten zien die zich ver onder de fotische zone vormden, aangedreven door chemosynthetische bacteriën die chemische reacties gebruiken in plaats van zonlicht. Het team concludeerde dat ze chemosynthetische rimpelstructuren in het gesteentearchief hadden geïdentificeerd. Hun voorgestelde verklaring: turbidietstromen leverden voedingsstoffen aan de diepzeebodem; toen organisch materiaal ontbond, daalden zuurstofniveaus, wat omstandigheden creëerde voor chemosynthetische microben. Tussen puinstromen in verspreidden bacteriële matten zich en ontwikkelden rimpels, die af en toe werden begraven en bewaard.

Martindale hoopt dat toekomstige laboratoriumexperimenten zullen verduidelijken hoe deze structuren in diep water ontstaan. De ontdekking suggereert dat geologen mogelijk omgevingen moeten herzien die eerder werden afgedaan als onwaarschijnlijk om bewijs van oud microbiëel leven te bewaren. "Rimpelstructuren zijn echt belangrijke bewijsstukken in de vroege evolutie van het leven," zegt Martindale. Door hun mogelijke aanwezigheid in turbidieten te negeren, "zouden we een belangrijk stukje geschiedenis van het microbiële leven kunnen missen."