Kosmische Strahlung einer Supernova beeinflusste Virus-Evolution in Afrika
Copyright/Quelle: NASA/CXC/M. Weiss
Santa Cruz (USA) – Der Tanganjikasee, Afrikas tiefster See, enthält 16 Prozent des weltweiten Süßwassers. Vor 2–3 Millionen Jahren nahm die Vielfalt der Fischviren dort rasant zu – kosmische Strahlung einer fernen Supernova könnte, das legt eine aktuelle Studie nahe, dafür verantwortlich gewesen sein.
Wie das Team um Caitlyn Nojiri und den Astrophysik-Professor Enrico Ramirez-Ruiz von der University of California – Santa Cruz aktuell im Fachjournal „The Astrophysical Journal Letters“ (DOI: 10.3847/2041-8213/ada27a) berichtet, haben sie Eisenisotope untersucht, um eine etwa 2,5 Millionen Jahre alte Supernova zu identifizieren. Dabei stellten sie eine Verbindung zwischen dieser Sternenexplosion und einem gleichzeitig auftretenden Strahlungsanstieg auf der Erde her. Die Forschenden vermuten nun, dass die Explosion stark genug gewesen sein könnte, um die DNA lebender Organismen zu beschädigen – möglicherweise führte dies dazu, dass sich die Viren im Tanganjikasee rasant weiterentwickelten.
„Es ist wirklich faszinierend, Wege zu finden, auf denen derart weit entfernte Ereignisse unser Leben oder die Bewohnbarkeit des Planeten beeinflussen können“, kommentiert Nojiri.
Ferne Supernova – Mutationen auf der Erde
Die Forschungsarbeit begann zunächst am Meeresboden, wo ein radioaktives Eisenisotop, Eisen-60, das durch explodierende Sterne entsteht, nachgewiesen werden konnte. Die Wissenschaftler bestimmten das Alter dieses Elements indem sie maßen, wie viel davon bereits in nicht-radioaktive Formen zerfallen war. Diese Analysen zeigten, dass das Eisen-60 in zwei verschiedenen Altersklassen vorkam: Einige Atome waren 2,5 Millionen Jahre alt, andere etwa 6,5 Millionen Jahre. Durch die Rekonstruktion der Bewegung himmlischer Körper bestimmten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den Ursprung des Elements: Heute befindet sich unser Sonnensystem innerhalb einer riesigen, relativ leeren Region des Weltraums, der sogenannten Lokalen Blase. Vor 6,5 Millionen Jahren trat die Erde in diese Blase ein und passierte ihre sternenstaubreiche Außenhülle, wodurch der Planet mit dem älteren Eisen-60 angereichert wurde. Dann, vor etwa 2 bis 3 Millionen Jahren, explodierte ein benachbarter Stern mit enormer Kraft und lieferte die jüngere Charge des radioaktiven Eisens.
„Eisen-60 ermöglicht es uns, die Zeitpunkte vergangener Supernovae zu bestimmen“, so Nojiri. „Wir vermuten, dass vor zwei bis drei Millionen Jahren eine nahegelegene Supernova stattfand.“
Als Nojiri und ihr Team diese Supernova simulierten, stellten sie fest, dass sie die Erde für 100.000 Jahre nach der Explosion mit kosmischer Strahlung bombardierte. Diese Simulation passte genau zu einem zuvor beobachteten Strahlungsanstieg auf der Erde, der Astronomen lange Zeit Rätsel aufgegeben hatte.
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Die Supernova-Simulation warf weitere Fragen auf, da die freigesetzte Strahlung stark genug war, um DNA-Stränge zu durchtrennen. „Andere Studien zeigen, dass Strahlung DNA schädigen kann“, erklärte Nojiri. „Das könnte evolutive Veränderungen oder Mutationen in Zellen beschleunigen.“
Parallel dazu stieß das Forschungsteam auf eine Studie über die Virusvielfalt in einem der Rift-Valley-Seen Afrikas: „Wir können nicht mit Sicherheit sagen, dass diese Ereignisse zusammenhängen, aber ihre Zeitrahmen stimmen überein“, so Nojiri. „Wir fanden es bemerkenswert, dass genau in dieser Zeit eine verstärkte Diversifizierung der Viren stattfand.“
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Recherchequelle: University of California – Santa Cruz
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