Die ersten Solar-”Zellen”!

rb2 large gray Die ersten Solar Zellen!
Autor: fee
Photosynthese, die Fixierung von in der Luft vorhandenem Kohlendioxid zu organischen Kohlenstoffverbindungen, war mit Sicherheit eine der wichtigsten Erfindungen der Evolution. Dabei wird im so genannten Calvin-Zyklus durch ein Schlüsselenzym, die Ribulose-1,5-bisphosphat-carboxylase/-oxygenase (RuBisCO), ein Kohlendioxidmolekül gebunden und über einen relativ “einfachen” mehrteiligen Prozess in Traubenzucker umgewandelt. Dafür braucht es nur noch Wasser und ein “wenig” Licht. Für das “Einfangen” des Lichts sind dabei die Antennenkomplexe (light harvesting complex, LHC) verantwortlich, die aus Chlorophyll und anderen lichtabsorbierenden Farbstoffen aufgebaut sind und die Sonnenenergie in eine bichemisch nutzbare Energieform umwandeln und übertragen. Die Ausbeute dieses sonnenlichtgetriebenen Prozesses lässt die heute modernsten Solarzellen immer noch wie eine kaputte Regenrinne aussehen.
Und erst durch diese Erfindung konnte die Sauerstoffatmosphäre unseres Planeten entstehen, und damit auch die uns schützende Ozonschicht, die alles Leben auf Sauerstoffatmungsbasis, aufrechterhält.
Doch wann genau entstand diese “neue” Methode, unter Ausnutzung von Sonnenenergie Biomasse aufzubauen? Denn diese, aus der Energie der Wasserstoffusion unserer Sonne stammende Biomasse, stellt heute den Löwenanteil, der auf der Erde produzierten Biomasse, dar.

250px Stromatolites in Sharkbay Die ersten Solar Zellen!
Stromatolithen im westaustralischen Hamelin Pool. So sahen wohl die ältesten photosynthetisch aktiven Bakterienkolonien aus.

Doch wann genau entstanden die ersten Einzeller, die sich dieser neuen “Technik” bedienten? Eine Publikation aus dem Jahre 1999, zeigte anhand der Datierung von Hydrocarbonverbindungen in einem Schieferstein aus dem australischen Outback, die nur durch Photosynthese entstanden sein konnten, ein Alter von 2,7 Milliarden Jahren. Doch da gibt es ein Problem, denn zu einer nennenswerte Erhöhung der globalen Sauerstoffmengen in der Atmosphäre, kam es erst vor ca. 2,4 Milliarden Jahren (Brocks et al. Science, 1999). Seitdem wurde gerätselt, woher dieser zeitliche “Gap” von fast 300 Millionen Jahren stammen könnte. Dabei entstanden natürlich die wildesten Ideen!
Doch nun hat man sich den besagten Schiefer einfach nocheinmal angeschaut und mit neueren Untersuchungsmethoden auseinandergenommen. Diesmal ergab die Messung eine Alter von 2,4 Milliarden Jahren. Heureka und ab damit zu Nature (Rasmussen et al. Nature, 2008).. Doch so einfach sollte man einen Fehler von 300 Millionen Jahren nicht ausbügeln können!
Es gibt nämlich weitere Arbeiten, die zum Beispiel einen ebenfalls aus Australien Stromatolithe, eine Steinartige Formation, die durch photosynthetische Bakterien im Flachwasser erzeugt wird, ebenfalls auf 2,7 Milliarden Jahre datiert (Buick et al. Science, 1992). Doch dazu gab es kein Wort in dem neuesten Werk. Diese Debatte ist also alles andere als ausdiskutiert und die ersten Kritiker stehen bestimmt schon in den Startlöchern.

Aus: NatureNews; Row brews over when photosynthesis emerged. (Anna Petherick)

J. J. Brocks (1999). Archean Molecular Fossils and the Early Rise of Eukaryotes Science, 285 (5430), 1033-1036 DOI: 10.1126/science.285.5430.1033

Birger Rasmussen, Ian R. Fletcher, Jochen J. Brocks, Matt R. Kilburn (2008). Reassessing the first appearance of eukaryotes and cyanobacteria Nature, 455 (7216), 1101-1104 DOI: 10.1038/nature07381

R Buick (1992). The antiquity of oxygenic photosynthesis: evidence from stromatolites in sulphate-deficient Archaean lakes Science, 255 (5040), 74-77 DOI: 10.1126/science.11536492

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Kategorie: Wissenschaftsnews

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RSSKommentare (2)

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  1. caesar sagt:

    Ich bin da jetzt nicht so bewandert, aber heißt es nicht auch, dass es eine ganze Zeit gebraucht hat, von der Entwicklung der ersten Photosythese-praktizierenden Lebewesen, bis zu einem messbaren Anstieg des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre? Dann wären 300 Millionen Jahre auch nicht mehr so viel, wenn man bedenkt, wie wenige Bakterien mit dieser Fähigkeit es am Anfang gegeben hat im Vergleich mit der Größe der Erde.

    [Antwort]

  2. fee sagt:

    Das seh Ich auch so und soweit Ich weiss ist dies auch eins der Argumente, mit denen die “älteren” Datierungen begründet werden! Alleine die Zeit, bis sich diese neuentstandenen Solar-Zellen optimal an ihre Umgebung angepasst ahben und dann wie lange muss man CO2 fixieren um genug Sauerstoffproduktion zu betreiben, um eine komplette Atmosphäre damit anzureichern? Das hat bestimmt schon mal ein schlauer Kopf berechnet!

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