Deze rimpels in oud diepzeegesteente blijken gemaakt te zijn door microben

Tijdens een wandeling in Marokko zag bioloog Rowan Martindale iets dat haar wenkbrauwen deed fronsen: een gerimpelde laag gesteente.

Martindale, universitair docent aan de University of Texas at Austin, kende het patroon maar al te goed. Tijdens haar studietijd had ze vaker foto’s gezien van vergelijkbare ‘rimpelstructuren’. Zulke patronen zijn vaak het resultaat van ‘microbenmatten’ die ooit in ondiep water hebben geleefd en daarna zijn opgedroogd, waardoor ze in een fossiel veranderen. Het probleem: de plek waar Martindale de rimpels vond was vroeger ooit eens de donkere bodem van een oceaan geweest.

Dit is zeker niet de eerste keer dat zo’n rimpelstructuur wordt gevonden op een onlogische plek. Veel geologen denken daarom dat die rimpels ook kunnen ontstaan als het gevolg van een aardverschuiving, waarbij modder- of zandstromen het sediment rondduwen en uiteindelijk zo ribbels en geulen vormen. Martindale vond die verklaring echter niet erg overtuigend. Martindale: “ik weet goed hoe gefossiliseerde microbenribbels eruitzien. Deze leken er sprekend op.”

Martindale bleek gelijk te hebben: de rimpels zijn waarschijnlijk gemaakt door microben die ooit eens op de donkere bodem van een oceaan leefden. Het ging waarschijnlijk om microben die hun energie halen uit de stoffen in hun omgeving. Dat heet chemosynthese: in plaats van licht gebruiken deze organismen chemische reacties om te groeien. Het onderzoek is te vinden in Geology.

Dode vissen en plantenresten

Uit het onderzoek blijkt echter ook dat geologen er niet helemaal naast zaten. Het grote verschil: de ontstane modderstromen vervormden niet het landschap, maar leverden vooral veel organisch materiaal aan. Denk hierbij aan dode vissen en plantenresten. Dat materiaal begon vervolgens af te breken. Daarbij kunnen stoffen ontstaan waar chemosynthetische microben dol op zijn.

De onderzoekers vonden tijdens het onderzoek aanwijzingen die passen bij zo’n scenario, zoals een verhoogde hoeveelheid koolstof vlak onder het gerimpelde oppervlak. Dat is een hint dat er ooit veel organisch materiaal onder de rimpellaag heeft gezeten.

Bij de afbraak van organisch materiaal kunnen ook giftige stoffen ontstaan. Zo’n ‘chemische wolk’ kan ervoor zorgen dat dieren wegblijven. Daardoor worden de microben niet meer opgegeten en kunnen ze rustig groeien. Het gevolg: ze vormen een dichte mat, die fossiliseert op het moment dat de zee opdroogt.

Toevallig patroon

De gevolgen van het onderzoek kunnen groot zijn. Als rimpelstructuren ook in diep water door microben kunnen ontstaan, dan kunnen er in het fossielenarchief meer sporen van zulke chemosynthetische gemeenschappen zitten dan we nu denken. Het is dus mogelijk dat geologen zulke rimpels momenteel te snel bestempelen als een ‘toevallig patroon’, waardoor ze dikwijls fossiele sporen missen.

Volgens Martindale is er ook nog sprake van een ander probleem: het taalgebruik rondom het onderwerp is te vaag. Martindale: “De terminologie is behoorlijk onduidelijk. Het woord ‘rimpelig’ kan van alles betekenen.” Ondanks dat is Martindale toch heel blij met de uitkomst van het onderzoek. “Het is echt geweldig dat het onderzoek zo’n onverwachte richting op ging. Ik had helemaal niet verwacht dat ik op die plek zulke fossiele sporen zou vinden. Ik was gewoon op het juist moment de juiste plek. En misschien nog wel het belangrijkste: ik was koppig genoeg om het niet los te laten.”

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Populatiekrimp als stuurknuppel: zo verandert samenwerking bij microben en De ruimte zet de evolutionaire ‘wapenwedloop’ van microben op zijn kop . Of lees dit artikel: Antibioticum Polymyxine B dwingt microben op de knieën – tenzij ze slapen .

Schrijf je in voor de nieuwsbrief!
Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week?
Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: