This ancient rock is changing our theory on the origin of life | Tara Djokic

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TED


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Übersetzung: Evelyn Kraut Lektorat: Andreas Herzog
00:13
The Earth is 4.6 billion years old,
0
13123
4749
Die Erde ist 4,6 Milliarden Jahre alt,
00:17
but a human lifetime often lasts for less than 100 years.
1
17896
4701
ein Menschenleben hingegen dauert oft weniger als 100 Jahre.
00:23
So why care about the history of our planet
2
23191
3317
Also warum sich über die Geschichte unseres Planeten Gedanken machen,
00:26
when the distant past seems so inconsequential to everyday life?
3
26532
5857
wenn die entfernte Vergangenheit für unseren Alltag belanglos ist?
00:32
You see, as far as we can tell,
4
32849
2118
Soweit wir wissen,
00:34
Earth is the only planet in our solar system
5
34991
3235
ist die Erde der einzige bekannte Planet in unserem Sonnensystem,
00:38
known to have sparked life,
6
38250
2509
der Leben hervorgebracht hat
00:40
and the only system able to provide life support for human beings.
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40783
5399
und das einzige System, das Menschen am Leben erhalten kann.
00:46
So why Earth?
8
46763
1253
Also warum die Erde?
00:48
We know Earth is unique for having plate tectonics,
9
48731
3378
Was die Erde einzigartig macht, sind ihre Plattentektonik,
00:52
liquid water on its surface
10
52133
1553
das Wasser auf ihrer Oberfläche
00:53
and an oxygen-rich atmosphere.
11
53710
2277
und ihre sauerstoffreiche Atmosphäre.
00:56
But this has not always been the case,
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56457
2318
Aber das war nicht immer der Fall.
00:58
and we know this because ancient rocks have recorded the pivotal moments
13
58799
4841
Uralte Gesteine haben die zentralen Momente in der Evolution
01:03
in Earth's planetary evolution.
14
63664
2810
unseres Planeten festgehalten.
01:07
And one of the best places to observe those ancient rocks
15
67653
2983
Einer der besten Orte, um diese Gesteine zu untersuchen,
01:10
is in the Pilbara of Western Australia.
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70660
3473
ist die Pilbara-Region Westaustraliens.
01:15
The rocks here are 3.5 billion years old,
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75494
4500
Das Gestein dort ist 3,5 Milliarden Jahre alt
01:20
and they contain some of the oldest evidence for life on the planet.
18
80018
4606
und birgt einige der ältesten Zeugnisse von Leben auf unserem Planeten.
01:25
Now, often when we think of early life,
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85298
2415
Wenn wir an frühes Leben denken,
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we might imagine a stegosaurus
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87737
3218
dann stellen wir uns vielleicht einen Stegosaurus vor
01:30
or maybe a fish crawling onto land.
21
90979
3429
oder vielleicht einen gerade an Land kriechenden Fisch.
01:35
But the early life that I'm talking about
22
95012
2228
Aber das frühe Leben, von dem ich rede,
01:37
is simple microscopic life, like bacteria.
23
97264
3925
ist einfaches, mikroskopisches Leben, wie z. B. Bakterien.
01:41
And their fossils are often preserved as layered rock structures,
24
101745
3985
Deren Fossile sind oft als Strukturen in Gesteinsschichten erhalten,
01:45
called stromatolites.
25
105754
2134
die man Stromatolithen nennt.
01:48
This simple form of life is almost all we see in the fossil record
26
108515
4967
Diese einfachen Lebensformen sind fast die Gesamtheit der fossilen Bestände
01:53
for the first three billion years of life on Earth.
27
113506
4131
aus den ersten drei Milliarden Jahren des Lebens auf der Erde.
01:58
Our species can only be traced back in the fossil record
28
118256
3455
Unsere Spezies kann in den fossilen Beständen
02:01
to a few hundred thousand years ago.
29
121735
2508
nur einige hunderttausend Jahre zurückverfolgt werden.
02:04
We know from the fossil record,
30
124267
1965
Wir wissen aufgrund von Fossilienfunden,
02:06
bacteria life had grabbed a strong foothold
31
126256
4050
dass bakterielles Leben vor ca. 3,5 bis 4 Milliarden Jahren
02:10
by about 3.5 to four billion years ago.
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130330
3376
sehr gut Fuß fassen konnte.
02:14
The rocks older than this have been either destroyed
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134316
3639
Älteres Gestein wurde entweder zerstört
02:17
or highly deformed through plate tectonics.
34
137979
3131
oder durch Plattentektonik stark deformiert.
02:21
So what remains a missing piece of the puzzle
35
141550
2437
Wann und wie genau das Leben auf der Erde begann,
02:24
is exactly when and how life on Earth began.
36
144011
4964
bleibt demnach ein fehlendes Puzzlestück.
02:31
Here again is that ancient volcanic landscape in the Pilbara.
37
151086
3576
Das ist die uralte Vulkanlandschaft der Pilbara.
02:35
Little did I know that our research here would provide another clue
38
155075
4827
Ich hatte keine Ahnung, dass unsere Forschung dort einen Hinweis
02:39
to that origin-of-life puzzle.
39
159926
2365
auf den Ursprung des Lebens liefern würde.
02:42
It was on my first field trip here,
40
162871
2110
Auf meiner ersten Feldforschung vor Ort,
02:45
toward the end of a full, long week mapping project,
41
165005
4145
gegen Ende eines einwöchigen Kartierungsprojekts,
02:49
that I came across something rather special.
42
169174
2987
stolperte ich über etwas ziemlich Besonderes.
02:53
Now, what probably looks like a bunch of wrinkly old rocks
43
173026
3607
Was hier wie ein Haufen verschrumpelter alter Steine aussieht
02:56
are actually stromatolites.
44
176657
2013
sind in der Tat Stromatolithen.
02:58
And at the center of this mound was a small, peculiar rock
45
178694
4127
Und im Zentrum dieses Hügels war ein kleiner, sonderbarer Stein.
03:02
about the size of a child's hand.
46
182845
2678
Er hatte etwa die Größe einer Kinderhand.
03:06
It took six months before we inspected this rock under a microscope,
47
186144
4898
Sechs Monate später untersuchten wir den Stein unter dem Mikroskop.
03:11
when one of my mentors at the time, Malcolm Walter,
48
191066
2616
Einer meiner damaligen Mentoren, Malcolm Walter, wies darauf hin,
03:13
suggested the rock resembled geyserite.
49
193706
3860
dass der Stein wie Geyserit aussah.
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Geyserite is a rock type that only forms
50
198034
3508
Geyserit ist eine Gesteinsform, die man nur in und um
03:21
in and around the edges of hot spring pools.
51
201566
4128
heiße Quellen herum findet.
03:26
Now, in order for you to understand the significance of geyserite,
52
206165
3482
Um Ihnen die Bedeutung von Geyserit verständlich zu machen,
03:29
I need to take you back a couple of centuries.
53
209671
4151
führe ich Sie einige Jahrhunderte zurück.
03:35
In 1871, in a letter to his friend Joseph Hooker,
54
215464
4052
Im Jahre 1871 regte Charles Darwin in einem Brief
03:39
Charles Darwin suggested:
55
219540
1806
an seinen Freund, Joseph Hooker, an:
03:42
"What if life started in some warm little pond
56
222183
3721
"Was, wenn das Leben in einem kleinen warmen Teich entstanden ist?
03:45
with all sort of chemicals
57
225928
2119
Mit allen möglichen Chemikalien,
03:48
still ready to undergo more complex changes?"
58
228071
4272
die noch komplexen Veränderungen unterworfen werden sollten?"
03:52
Well, we know of warm little ponds. We call them "hot springs."
59
232883
3083
Diese warmen kleinen Teiche nennen wir heute "heiße Quellen".
03:55
In these environments, you have hot water
60
235990
2330
In diesen Umgebungen löst heißes Wasser
03:58
dissolving minerals from the underlying rocks.
61
238344
3015
Mineralien aus dem Grundgestein.
04:02
This solution mixes with organic compounds
62
242295
5059
Diese Lösung vermischt sich mit organischen Verbindungen,
04:07
and results in a kind of chemical factory,
63
247378
2631
woraus eine Art Chemiefabrik entsteht.
04:10
which researchers have shown can manufacture simple cellular structures
64
250033
5990
Forscher haben bewiesen, dass daraus Zellteile entstehen können,
04:16
that are the first steps toward life.
65
256047
3292
die erste Schritte auf dem Weg zu Leben darstellen.
04:19
But 100 years after Darwin's letter,
66
259363
2258
100 Jahre nach Darwins Brief
04:21
deep-sea hydrothermal vents, or hot vents, were discovered in the ocean.
67
261645
4175
wurden hypothermale Quellen, oder Raucher, in der Tiefsee entdeckt.
04:25
And these are also chemical factories.
68
265844
2309
Diese sind ebenfalls Chemiefabriken.
04:28
This one is located along the Tonga volcanic arc,
69
268177
3550
Dieser hier liegt entlang des Tonga Vulkan-Bogens,
04:31
1,100 meters below sea level in the Pacific Ocean.
70
271751
4501
1.100 Meter unter dem Meeresspiegel im Pazifischen Ozean.
04:37
The black smoke that you see billowing out of these chimneylike structures
71
277560
3698
Der schwarze Rauch, der aus diesen schornsteinartigen Gebilden aufsteigt,
04:41
is also mineral-rich fluid,
72
281282
1817
ist eine mineralienreiche Flüssigkeit.
04:43
which is being fed off by bacteria.
73
283123
2892
Bakterien ernähren sich davon.
04:46
And since the discovery of these deep-sea vents,
74
286967
2268
Seit der Entdeckung dieser Tiefseeschlote
04:49
the favored scenario for an origin of life has been in the ocean.
75
289259
4257
gilt der Ozean als wahrscheinlichstes Szenario für den Ursprung allen Lebens.
04:54
And this is for good reason:
76
294091
1583
Und das hat einen guten Grund:
04:57
deep-sea vents are well-known in the ancient rock record,
77
297118
3309
Tiefseeschlote finden sich schon in sehr alten Gesteinsbeständen.
05:00
and it's thought that the early Earth had a global ocean
78
300451
3065
Es wird angenommen, dass die junge Erde
einen globalen Ozean und nur sehr wenig Landmasse hatte.
05:03
and very little land surface.
79
303540
2752
05:06
So the probability that deep-sea vents were abundant on the very early Earth
80
306316
4705
Die Wahrscheinlichkeit, dass es viele Raucher auf der jungen Erde gab,
05:11
fits well with an origin of life
81
311045
2479
passt zur Theorie, dass das Leben seinen Ursprung
05:13
in the ocean.
82
313548
1280
im Ozean hat.
05:16
However ...
83
316233
1150
Allerdings
05:18
our research in the Pilbara provides and supports
84
318503
4154
zeichnet und bestätigt unsere Forschung in der Pilbara
05:22
an alternative perspective.
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322681
2262
ein anderes Bild.
05:25
After three years, finally, we were able to show that, in fact,
86
325590
5899
Nach drei Jahren konnten wir endlich beweisen,
05:31
our little rock was geyserite.
87
331513
3378
dass unser kleiner Stein tatsächlich Geyserit ist.
05:34
So this conclusion suggested not only did hot springs exist
88
334915
4069
Diese Erkenntnis legte nahe, dass heiße Quellen
05:39
in our 3.5 billion-year-old volcano in the Pilbara,
89
339008
4056
in unserem Vulkan in der Pilbara nicht nur existierten, sie bewies auch,
05:43
but it pushed back evidence for life living on land in hot springs
90
343088
6358
dass es Leben in heißen Quellen an Land
05:49
in the geological record of Earth
91
349470
2239
drei Milliarden Jahre früher gab,
05:51
by three billion years.
92
351733
3908
als bisher gedacht.
05:56
And so, from a geological perspective,
93
356818
3424
Aus diesem Grund ist, geologisch betrachtet,
Darwins kleiner Teich ein guter Kandidat für den Ursprung des Lebens.
06:00
Darwin's warm little pond is a reasonable origin-of-life candidate.
94
360266
6850
06:09
Of course, it's still debatable how life began on Earth,
95
369174
3567
Natürlich ist immer noch strittig, wie das Leben auf der Erde begann
06:12
and it probably always will be.
96
372765
2458
und wahrscheinlich wird es das immer sein.
06:15
But it is clear that it's flourished;
97
375247
2556
Aber es hat sich gut entwickelt.
06:17
it has diversified,
98
377827
1360
Es wurde immer vielfältiger
06:19
and it has become ever more complex.
99
379211
2526
und immer komplexer.
06:21
Eventually, it reached the age of the human,
100
381761
3322
Schließlich erreichten wir das Zeitalter des Menschen,
06:25
a species that has begun to question its own existence
101
385107
3626
einer Spezies, die ihre eigene Existenz
06:28
and the existence of life elsewhere:
102
388757
2862
und die Existenz von außerirdischem Leben hinterfragt.
06:32
Is there a cosmic community waiting to connect with us,
103
392595
3137
Gibt es eine kosmische Gemeinschaft, die darauf wartet,
06:35
or are we all there is?
104
395756
2403
mit uns zu kommunizieren? Oder sind wir schon alles?
06:38
A clue to this puzzle again comes from the ancient rock record.
105
398876
4488
Ein Hinweis darauf kommt erneut aus den uralten Gesteinsbeständen.
06:44
At about 2.5 billion years ago,
106
404316
2260
Vor 2,5 Milliarden Jahren
06:46
there is evidence that bacteria had begun to produce oxygen,
107
406600
4847
haben Bakterien nachweislich begonnen, Sauerstoff zu produzieren,
06:51
kind of like plants do today.
108
411471
2269
ähnlich wie Pflanzen es heute tun.
06:53
Geologists refer to the period that followed
109
413764
2471
Geologen bezeichnen den folgenden Zeitraum
06:56
as the Great Oxidation Event.
110
416259
2662
als das Große Sauerstoffereignis.
06:59
It is implied from rocks called banded iron formations,
111
419436
4658
Das implizieren sogenannte Banded Iron Formations.
07:04
many of which can be observed as hundreds-of-meter-thick packages of rock
112
424118
5140
Viele davon sind hunderte Meter dicke Gesteinspakete,
07:09
which are exposed in gorges
113
429282
2161
die in Schluchten freiliegen.
07:11
that carve their way through the Karijini National Park
114
431467
3370
Diese Schluchten bahnen sich ihren Weg durch den Karijini Nationalpark
07:14
in Western Australia.
115
434861
1759
in Westaustralien.
07:17
The arrival of free oxygen allowed two major changes to occur on our planet.
116
437160
4367
Der freigesetzte Sauerstoff bedingte zwei große Veränderungen auf dem Planeten.
07:21
First, it allowed complex life to evolve.
117
441551
3490
Erstens erlaubte er die Entstehung von komplexem Leben.
07:25
You see, life needs oxygen to get big and complex.
118
445065
3950
Leben braucht Sauerstoff, um groß und komplex zu werden.
07:29
And it produced the ozone layer, which protects modern life
119
449730
3014
Und er brachte die Ozonschicht hervor, die das heutige Leben
07:32
from the harmful effects of the sun's UVB radiation.
120
452768
3569
vor den schädlichen Auswirkungen der Sonnenstrahlung schützt.
07:36
So in an ironic twist, microbial life made way for complex life,
121
456837
4961
Ironischerweise ebneten also Mikroben den Weg für komplexes Leben
07:41
and in essence, relinquished its three-billion-year reign
122
461822
3633
und gaben damit ihre drei Milliarden Jahre andauernde Vorherrschaft
07:45
over the planet.
123
465479
1174
über den Planeten auf.
07:47
Today, we humans dig up fossilized complex life
124
467161
3594
Heute graben wir Menschen fossilisiertes komplexes Leben aus
07:50
and burn it for fuel.
125
470779
1462
und verbrennen es als Treibstoff.
07:53
This practice pumps vast amounts of carbon dioxide into the atmosphere,
126
473154
4389
Diese Praktik befördert riesige Mengen an CO2 in die Atmosphäre.
07:57
and like our microbial predecessors,
127
477567
2451
Ganz wie unsere Mikrobenvorfahren
08:00
we have begun to make substantial changes to our planet.
128
480042
3442
haben wir begonnen, unseren Planeten stark zu verändern.
08:04
And the effects of those are encompassed by global warming.
129
484889
3669
Die Auswirkungen umfassen die globale Erwärmung.
08:10
Unfortunately, the ironic twist here could see the demise of humanity.
130
490793
5174
Leider könnte die Ironie hier das Ende der Menschheit sein.
08:16
And so maybe the reason we aren't connecting with life elsewhere,
131
496420
3959
Der Grund, warum wir kein Leben anderswo finden,
08:20
intelligent life elsewhere,
132
500403
2033
zumindest kein intelligentes Leben,
08:22
is that once it evolves,
133
502460
2083
könnte sein, dass hohe Entwicklung
08:24
it extinguishes itself quickly.
134
504567
2747
zur Selbstauslöschung führt.
08:28
If the rocks could talk,
135
508153
1901
Wenn die Steine sprechen könnten,
08:30
I suspect they might say this:
136
510078
3022
würden sie vermutlichen sagen:
08:34
life on Earth is precious.
137
514345
2844
"Das Leben auf der Erde ist kostbar.
08:38
It is the product of four or so billion years
138
518697
4387
Es ist das Ergebnis von etwa vier Milliarden Jahren
08:43
of a delicate and complex co-evolution
139
523108
4704
empfindlicher und komplexer Koevolution
08:47
between life and Earth,
140
527836
2513
zwischen Leben und Erde.
08:50
of which humans only represent the very last speck of time.
141
530373
5284
Die Menschen repräsentieren nur den letzten Bruchteil davon."
08:57
You can use this information as a guide or a forecast --
142
537473
4268
Sie können diese Information als Ratgeber oder als Prognose sehen,
09:01
or an explanation as to why it seems so lonely in this part of the galaxy.
143
541765
5199
oder als Erklärung, warum es in diesem Teil der Galaxie so einsam ist.
09:08
But use it to gain some perspective
144
548629
3689
Aber nutzen Sie sie, um eine Perspektive zu gewinnen,
09:13
about the legacy that you want to leave behind
145
553166
4752
für das Erbe, das Sie hinterlassen möchten,
09:17
on the planet that you call home.
146
557942
4649
auf diesem Planeten, den Sie Heimat nennen.
09:24
Thank you.
147
564083
1249
Danke schön.
09:25
(Applause)
148
565356
3540
(Applaus)
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