Deze website maakt gebruik van cookies.

Fossielen

Stromatolieten, de oudste bekende fossielen, bestaan uit kalk. Ze komen al 3000 miljoen jaar voor. Ze worden ook nu nog gevormd. Een moeilijkheid waarmee de aanhangers van de evolutieleer zijn geconfronteerd is de afwezigheid van fossielen uit het Precambrium. Er zijn, hoewel pas in de vorige eeuw ontdekt, fossiele bewijzen uit bijna het gehele Precambrium, van ca. 3800 miljoen jaar geleden tot aan het begin van het fossielrijke Cambrium, 570 miljoen jaar geleden. De oudste fossielen komen tegelijk voor met de eerste gebande-ijzersteen-formaties die in de jaren tachtig, in Australië zijn ontdekt. Deze fossielen zijn onder de naam stromatolieten bekend. Het zijn dunne lagen kalksteen in de vorm van zuilen of heuveltjes. De naam komt van het Griekse stroma en betekent 'stenen deken'.

stromatolieten01
Fig. 1
Levende stromatolieten bij Hamelin Pool, West-Australië, een hypersalien milieu, ongeschikt voor de meeste organismen, zodat de cyanobacteriën zich in alle rust kunnen ontwikkelen.

 

Aan het begin van deze eeuw zijn ze in Noord-Amerika door Charles D. Walcott (1850-1927) ontdekt. Hij heeft ze geïnterpreteerd als fossiele riffen die door een soort algen zijn gevormd. De meeste geologen hebben deze interpretatie afgewezen. Naar hun mening is er sprake van een chemische neerslag en heeft het niets te maken met levende organismen. In 1954 worden fossiele blauwgroene algen, nu als 'cyanobacteria' bekend, en andere bacteriën ontdekt. Langzamerhand wordt Walcotts oorspronkelijke interpretatie door alle geleerden op dit gebied geaccepteerd. In Australië zijn later, in de jaren vijftig, blauwgroene algen, waaruit stromatolieten zijn ontstaan, gevonden. Dat is het definitieve bewijs voor de oplossing van het probleem geweest. Deze ontdekking is gedaan in Shark Bay, een zeer zoute lagune, een omgeving die voor normale mariene organismen vijandig is. Juist daar kunnen de primitieve cyanobacteriën en andere bacteriesoorten zich ongehinderd ontwikkelen. De ontdekking van levende structuren die alleen uit gesteenteformaties van 3000 miljoen jaar oud bekend zijn, is een grote verrassing. Hun voorkomen van opgestapelde pannekoeken is ontstaan door de opeenvolgende afzettingen van laagjes kalk.

stromatolieten02
Fig. 2
Stromatolieten uit het Precambrium in Canada; erosie heeft de concentrische lagen blootgelegd.

 

stromatolieten03
Fig. 3
Fossiele stromatolieten bij Enorama Creek, Flinders Ranges, Australië.

 

Net als de gebande-ijzerertsformaties zijn de stromatolieten een product van blauwgroene algen en anaërobe bacteriën. Het proces is gelijk aan dat van de gebande ijzererts maar dan zonder de ijzerrijke laagjes. Daar waar grote lagen cyanobacteriën in ondiepe wateren voorkomen, wordt het water door de zuurstof die vrijkomt van ijzer gezuiverd. De koolzuur die vrijkomt als de cyanobacteriën niet met fotosynthese bezig zijn resulteert in de neerslag van alleen kalk. Zo zijn in het Precambrium enorme hoeveelheden kalksteen gevormd. Uiteindelijk zijn de wereldoceanen door de zuurstofprodukcie van de cyanobacteriën van ijzer gezuiverd. Dat heeft de afzetting van gebande-ijzererts-formaties veroorzaakt, die ongeveer 1500 miljoen jaar geleden is gestopt. Dit type gesteente is daarna nooit meer gevormd. In dit stadium floreren de stromatolieten en gaan door met het produceren van zuurstof. Er is echter geen ferro-oxyde om het op te nemen, zodat het aan de atmosfeer wordt afgestaan. De grote hoeveelheid vrije zuurstof in het water verbant de anaërobe bacterie naar een zuurstofvrij milieu.

Een milieu, als in sedimenten en in hete vulkanische bronnen, die in feite de oorspronkelijke omstandigheden weergeven waaronder voor het eerst leven op aarde moet zijn ontwikkeld. De vrije zuurstof in de atmosfeer heeft een gevolg dat in de verre toekomst belangrijk zal worden: er vormt zich in de atmosfeer een ozonlaag. Ozon fungeert als barrière bij het doorlaten van ultraviolet licht; dat heeft tot gevolg dat de hoeveelheid ultraviolette straling die de aarde bereikt, terugloopt. De hoeveelheid zuurstof is toegenomen en het tijdperk van de stromatolieten duurt nog zo'n 1000 miljoen jaar. Dat betekent voor de organismen in het water dat ze alleen konden overleven als ze zuurstof in hun milieu verdragen. Het verval van de stromatolieten houdt verband met de opkomst van efficiëntere organismen, die in staat zijn actief van het afvalproduct zuurstof gebruik te maken. De ozonlaag wordt naarmate er meer zuurstof komt effectiever. Het veroorzaakt een complete verandering in het soort straling dat het aardoppervlak bereikt. Een overvloed aan zuurstof geeft organismen nieuwe kansen. Immers het verbranden van complexe moleculen om energie vrij te maken gaat met zuurstof het beste.

De mogelijkheid om door energie uit het zonlicht koolzuur en water samen te kunnen voegen en in suikers om te zetten, een proces waarbij zuurstof als afvalproduct vrijkomt, en vervolgens de zuurstof te gebruiken voor het afbreken van suikers tot koolzuur en water, waarbij energie vrijkomt, is een fundamentele vooruitgang. De energiebron voor de aanmaak van complexe moleculen is dan eenvoudigweg het zonlicht. Het is belangrijk bij overwegingen over de oorsprong van het leven te beseffen dat in het laboratorium de vroegere omstandigheden kunnen worden nagebootst. Het is allemaal pure speculatie geweest, maar de experimenten die in de loop van de jaren vijftig zijn gestart, hebben het soort chemische reacties die waarschijnlijk plaats hebben gevonden, verklaard. Dit toont, samen met de fossiele bewijzen en de analyse van de gesteenten, in grote lijnen de belangrijkste ontwikkelingen van de eerste paar duizend miljoen jaren geschiedenis van de aarde.


Bron: Op zoek naar de oertijd - L.B. Halstead