Milliarden Jahre lang spielte sich das Leben auf der Erde ausschließlich im Meer ab. Nun haben Forscher eine mögliche Erklärung für diese Verzögerung der Evolution gefunden.
Wahrscheinlich entstand das Leben auf der Erde im Meer. Doch warum dauerte es so lange, bis Pflanzen und Tiere das Land eroberten? Schließlich bevölkerten die Urahnen allen Lebens, so genannte Urbakterien, die Ozeane schon vor etwa dreieinhalb Milliarden Jahren. Die ersten höheren Landpflanzen und -tiere dagegen tauchen erst im Kambrium auf, also vor rund 541 bis 485 Millionen Jahren. Brauchte die Evolution einfach so lange?
Eine richtig zufriedenstellende Erklärung für die Verzögerung der Entwicklung von komplexeren Landlebewesen ist das nicht, fand ein Forscherteam unter der Leitung der Universität Yale. Und präsentiert nun eine Alternative. Ihrer Studie zufolge spielte ein bislang unbeachtetes Problem bei der Bildung der Ozonschicht eine zentrale Rolle: der Jodgehalt der Meere.
Ohne Ozonschicht gäbe es kein höheres Leben auf der Erde, denn das Gas in der Stratosphäre filtert schädliche ultraviolette Strahlung aus dem Leben spendenden Licht der Sonne. Komplexe Lebensformen konnten sich auf der Erde also erst entwickeln, nachdem sich eine stabile Ozonschicht gebildet hatte. Und das könnte länger gedauert haben als bislang angenommen. Als Verantwortlichen dafür haben die Studienautoren einen hohen Jodgehalt im frühen Ozean ausgemacht.
Um ihre Annahme zu überprüfen, analysierten die Forschenden Gesteinsproben und entwickelten ein Modell, mit dem sie die Wechselwirkungen zwischen dem Ozean und der Atmosphäre der noch jungen Erde rekonstruierten. Das Ergebnis: Während des größten Teils der frühen Erdgeschichte herrschte im Meer ein erhöhter Jodgehalt in Form von Jodid. Als sich vor etwa 2,4 Milliarden Jahren die Atmosphäre mit Sauerstoff anzureichern begann, könnten Jodemissionen aus dem Meer somit das Ozon der noch instabilen Ozonschicht zerstört haben.
Jod aus dem Meer verhinderte möglicherweise die Bildung einer Ozonschicht
Die Forschenden vergleichen diesen Prozess mit der Zerstörung von Ozon durch Flourchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) in historischer Zeit: Reaktives Chlor, ein FCKW-Abbaustoff, zerstörte im 20. Jahrhundert das Ozon in der Stratosphäre und ließ die Ozonschicht phasenweise um bis zu 50 Prozent schrumpfen. Das Ergebnis war das schon sprichwörtliche “Ozonloch”, das sich erst ab der Mitte der 90er-Jahre zu schließen begann – nachdem der Einsatz von FCKW 1990 weltweit verboten worden war.
Im Unterschied zu FCKW laufe die Ozonzerstörung durch Jod aus dem Meerwasser allerdings viel schneller ab, sagt der Hauptautor der Studie, Noah Planavsky in einer Pressemitteilung. “Unsere photochemischen Berechnungen deuten darauf hin, dass selbst ein moderater Anstieg der anorganischen Jodemissionen aus dem Meer zu einem Ozonabbau in der gesamten Atmosphäre um das Zehn- oder sogar Hundertfache im Vergleich zu den heutigen Werten führen könnte.”
Auf globaler Ebene könnten demnach instabile und niedrige Ozonwerte zwischen etwa 2,4 Milliarden Jahren und 500 Millionen Jahren angehalten – und so die Entwicklung höheren Lebens verhindert haben.