Globale Ausbreitung Stromatolithen bildender Bakterien

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Als älteste und am weitesten verbreitete Fossilien von Mikroorganismen dokumentieren Stromatolithen die frühe Entstehung von Leben auf der Erde. Neuere Erkenntnisse zur klimatischen und geologischen Geschichte des Mars lassen die dortige Entdeckung ähnlicher Spuren früherer Lebensformen möglich erscheinen. Wir beantragen die Untersuchung der natürlichen Ausbreitung von Stromatolithen bildenden Bakterien auf der Erde. Beispielhaft wollen wir genetische Populationsstrukturen von Cyanobakterien der weltweit verbreiteten Art Microcoleus chthonoplastes analysieren. Die Genome dieser Bakterien werden uns als Dokumente ihrer Entwicklungsgeschichte dienen, die Effizienz und Grenzen ihrer globalen Ausbreitung widerspiegeln. Anhand der Variabilität geeigneter Nucleotidsequenzen aus Bakterien unterschiedlicher geographischer Herkunft werden wir das Alter von Entwicklungslinien und Ausmaße räumlicher Trennung ermitteln. Neben grundlegenden Erkenntnissen über Prozesse der biologischen Evolution erwarten wir entscheidende, neuartige Einsichten in räumliche und zeitliche Zusammenhänge der Ausbreitung von Stromatolithen und der sie bildenden Bakterien. Unsere Arbeiten werden die Suche und Interpretation von vergleichbaren Ökosystemen auf dem Mars unterstützen und eine irdische Basis für Spekulationen über Möglichkeiten der interplanetaren Ausbreitung von Mikroorganismen liefern. Die Arbeiten sind zum Teil als Kooperation mit Kollegen vom NASA Astrobiology Institute geplant.