Het gaat waarschijnlijk om bacteriën of algen die honderden miljoenen jaren geleden in de mineralen gevangen zijn komen te zitten.

Dat is te lezen in het blad Geology. De studie draait om steenzout, dat zo’n 830 miljoen jaar geleden ontstaan is en is teruggevonden in de Browne Formation in het midden van Australië. “Het mineraal steenzout vormt zich wanneer er in een oplossing een overvloed aan natrium- en chloride-ionen zit,” legt onderzoeker Sara Schreder-Gomes aan Scientias.nl uit. “Wanneer er te veel ionen in een oplossing zitten en het punt van verzadiging bereikt is, ontstaan er vaste mineralen.” Die mineralen hebben een kristalstructuur. Wat betekent dat ze bestaan uit een regelmatig patroon van deeltjes: in dit geval natrium- en chloride-ionen. “Wanneer de steenzoutkristallen snel groeien, kunnen in die kristallen echter imperfecties ontstaan en kan in de structuur van het kristal een beetje water gevangen komen te zitten.” Sommige van die ingevangen vloeistoffen bevatten ook vaste stoffen, zoals micro-organismen die leefden in het water dat zich nabij de plaats waar het steenzoutkristal gevormd werd, bevond.”

Bacteriën of algen
En dat is precies wat onderzoekers in het in Australië teruggevonden steenzout hebben aangetroffen. “Afgaand op hun omvang, vorm en kleur kunnen we de micro-organismen classificeren als prokaryoten (bacteriën en/of archaea) of eukaryoten (mogelijk algen of schimmels),” aldus Schreder-Gomes.

Opmerkelijk
Het is een opmerkelijke vondst. “We waren niet heel verrast dat we micro-organismen in het steenzout uit de Browne Formation aantroffen,” stelt de onderzoeker. “Maar we waren er wel heel enthousiast over. Eerdere studies hebben al micro-organismen aangetroffen in modern steenzout en in wat ouder steenzout, met een leeftijd tot wel 250 miljoen jaar. Het is opmerkelijk dat we in staat waren om micro-organismen in zulke oude mineralen aan te treffen en dat ze ook nog eens zo goed bewaard waren gebleven!”

Want omdat de micro-organismen in het steenzout moeten zijn ingevangen toen het gevormd werd, moeten deze zeker net zo oud zijn als de mineralen zelf. En die mineralen zijn 830 miljoen jaar geleden ontstaan, zo schrijven de onderzoekers.

Extremofielen
Om wat voor micro-organismen het precies gaat, is niet met zekerheid te zeggen. Het zouden bacteriën kunnen zijn, maar ook algen of schimmels. Wel denken de onderzoekers afgaand op de omgeving waarin de onfortuinlijke micro-organismen miljoenen jaren geleden voorkwamen, iets meer te kunnen zeggen over de aard van de piepkleine organismen. Zo moeten we bedenken dat de kristallen waar de micro-organismen in zitten opgesloten, ontstonden in zeer zout water. En daardoor is het goed mogelijk dat de micro-organismen die nu in de kristallen zijn aangetroffen tot de extremofielen kunnen worden gerekend. Dit zijn organismen die onder extreme omstandigheden leven. Zeker is dat echter niet; zo zouden de microben bijvoorbeeld ook door de wind in het extreem zoute water kunnen zijn afgezet. In dat geval zijn het geen extremofielen, maar ‘gewone’ micro-organismen die toevallig in een extreme omgeving terechtkwamen.

Hier zie je in steenzout opgesloten vloeistoffen met daarin micro-organismen. Afbeelding: Sara Schreder-Gomes.

In leven?
Hoe het ook gegaan is, één ding staat vast: de micro-organismen wisten nooit meer uit de kristalstructuur te ontsnappen en zitten daar – 830 miljoen jaar later – nog altijd in opgesloten. Het lijkt een tragisch verhaal. Maar het staat nog niet vast dat alle gespotte micro-organismen ook in eenzame opsluiting het loodje hebben gelegd, zo stelt Schreder-Gomes. “Het is mogelijk – maar niet waarschijnlijk – dat deze organismen nog steeds in leven zijn. Sommige halofiele (zoutminnende) organismen die we vandaag de dag kennen, beschikken over overlevingsmechanismen die ze in staat stellen om ook in tijden waarin de omstandigheden nadelig zijn (bijvoorbeeld als er beperkte voedingsstoffen voorhanden zijn) te overleven. Ze zetten dan bijvoorbeeld hun stofwisseling op een lager pitje. We begrijpen nog niet helemaal hoe micro-organismen – en dan met name de micro-organismen in heel zoute omgevingen – zo lang kunnen overleven. In eerdere studies hebben onderzoekers wel eens bacteriën uit tot wel 250 miljoen jaar oud steenzout gehaald om ze vervolgens op de kweek te zetten. Toekomstig onderzoek zou op vergelijkbare wijze het leven in de Browne Formation kunnen onderzoeken.”

In afwachting van dat vervolgonderzoek blijft het gissen of de micro-organismen hun miljoenen jaren durende gevangenschap overleefd hebben. Maar ook als ze allemaal dood zijn, blijft het een intrigerende vondst. Want wat deze ons leert, is dat micro-organismen in steenzout honderden miljoenen jaren op rij goed en herkenbaar bewaard kunnen blijven. En dat biedt kansen. Bijvoorbeeld in de zoektocht naar buitenaards leven op Mars. De planeet is vandaag de dag droog en koud en niet direct aantrekkelijk voor leven zoals wij dat kennen, maar dat kan in het verleden weleens anders zijn geweest; er zijn tal van aanwijzingen dat de planeet vroeger nat en warm was. Als Mars in die tijd ook microbieel leven herbergde (dat inmiddels wellicht is uitgestorven) kunnen mineralen weleens een goede plek zijn om daarnaar te zoeken. “Mars herbergt een verzameling mineralen en rotsformaties die sterk lijken op wat we in de Browne Formation zien,” legt Schreder-Gomes uit. En ook die mineralen kunnen weleens imperfect zijn en water herbergen. En als dat water op zijn beurt weer micro-organismen herbergde, kunnen die nog altijd herkenbaar in die kristalstructuur gevangen zitten. “Potentiële biosignaturen kunnen zo opgeslagen zijn en zouden gedetecteerd kunnen worden als we het ingesloten water hier op aarde zouden kunnen bestuderen.” En zo zouden de implicaties van het werk van Schreder-Gomes en collega’s tot ver buiten de aarde kunnen reiken. “De leeftijd van de gesteenten (die voor het onderzoek bestudeerd zijn, red.) is daarbij ook belangrijk,” benadrukt Schreder-Gomes. “Omdat het laat zien dat sporen van leven hier op aarde – en daarom hopelijk ook op Mars – na honderden miljoenen jaren nog te detecteren zijn.”