Polsprung – Supervulkan im Weg
Der magnetische Nordpol rast auf einen Supervulkan zu. Was bedeutet das für das Magnetfeld der Erde und einen möglichen Polsprung? Stellt euch vor, ihr seid auf einer Arktis-Expedition. Ihr zückt den Kompass, um die Richtung zu bestimmen, doch die Nadel dreht völlig durch. Die Ursache: Der magnetische Nordpol ist auf der Flucht. Okay, vielleicht nicht wirklich auf der Flucht, aber er bewegt sich definitiv schneller als ein Eisbär auf Robbenjagd. Lange Zeit war der magnetische Nordpol ein treuer Bewohner der kanadischen Arktis, doch seit einigen Jahrzehnten hat er offenbar Fernweh bekommen. Aktuell rast er mit einer Geschwindigkeit von etwa 55 km pro Jahr in Richtung Sibirien. Zum Vergleich: Das ist ungefähr so schnell wie eine Schildkröte bei einem Marathon, also für geologische Verhältnisse rasend schnell. Und warum ist das überhaupt wichtig? Stellt euch vor, alle Kompasse der Welt würden plötzlich in die falsche Richtung zeigen. GPS-Systeme würden verrückt spielen, Zugvögel würden verwirrt im Kreis fliegen und selbst die Tür eures Kühlschranks könnte sich plötzlich nur noch auf der falschen Seite öffnen. Okay, das Letzte war vielleicht ein bisschen übertrieben, aber ihr versteht den Punkt. Der Grund für diese Wanderlust unseres magnetischen Nordpols liegt im Inneren der Erde. Unser Planet hat einen flüssigen äußeren Kern aus geschmolzenem Eisen und Nickel. Die Bewegung in diesem Kern erzeugt ein Magnetfeld, das die Erde umgibt – eine Art kosmischer Schutzschild gegen die gefährliche Strahlung aus dem All. Es ist, als hätte die Erde wie Iron Man einen eigenen Superheldenanzug. Dieses Magnetfeld ist nicht statisch, sondern ständig in Bewegung. Stellt es euch wie eine riesige Lavalampe vor, nur dass statt bunter Blasen geschmolzenes Metall auf- und absteigt. Diese Bewegungen führen dazu, dass sich die Stärke des Magnetfelds an verschiedenen Stellen ändert. Geophysiker gehen davon aus, dass der kanadische Magnetfeldlappen – das ist tatsächlich der wissenschaftliche Begriff – schwächer geworden ist, während der sibirische stärker wurde. Das Ergebnis: Unser magnetischer Nordpol macht sich auf den Weg nach Osten, als hätte er einen verlockenden Groupon-Gutschein für ein sibirisches Wellnesswochenende bekommen – oder so. Doch das Ziel seiner Reise ist alles andere als entspannend. Der magnetische Nordpol steuert direkt auf eines der größten Vulkansysteme der Erde zu: den Gakkelrücken. Moment mal, ein Supervulkan unter dem arktischen Ozean? Ja, ihr habt richtig gehört, und nein, das ist kein Drehbuch für den nächsten Katastrophenfilm von Roland Emmerich – auch wenn das ein ziemlich cooler Film werden könnte. Der Gakkelrücken, oder auch Mittelarktischer Rücken genannt, ist Teil des globalen Netzwerks der mittelozeanischen Rücken. Er erstreckt sich über 1800 km unter dem arktischen Ozean und ist der langsamste spreizende Rücken der Welt. Klingt erstmal nicht so aufregend, aber genau diese Langsamkeit macht ihn so gefährlich. Es ist, als würde man einen Schnellkochtopf auf kleiner Flamme stehen lassen – irgendwann baut sich ein gewaltiger Druck auf. Aber immer der Reihe nach. 1999 entdeckten Wissenschaftler etwas Erstaunliches: eine riesige Caldera, also ein Vulkankrater, direkt auf dem Gakkelrücken. Mit einer Länge von 80 km, einer Breite von 40 km und einer Tiefe von 1,2 km ist dieser Krater ein Schwergewicht unter den Vulkanen und kann es sogar mit der Yellowstone-Caldera aufnehmen. Die Forscher schätzen, dass bei der Eruption, die diesen Krater geformt hat, mindestens 3000 Kubikkilometer vulkanisches Material ausgestoßen wurden. Das ist genug, um ganz Deutschland unter einer 8 Meter dicken Schicht Asche zu begraben – da helfen nur neue Steuern. Dieser Ausbruch gehört zu den Top 10 der größten Vulkanausbrüche aller Zeiten. Er war heftiger als der berühmte Toba-Ausbruch vor 75.000 Jahren. Aber keine Sorge, diese Eruption liegt schon eine Weile zurück: 1,1 Millionen Jahre. Das Problem ist nur, in geologischen Zeiträumen ist das quasi gestern. Und jetzt bewegt sich der magnetische Nordpol direkt auf diesen schlafenden Riesen zu – ein wenig, als würde man mit einem Megafon an das Ohr eines schlafenden Drachens herantreten. Was wird passieren, wenn die kosmische Strahlung genau auf den Gakkel-Supervulkan geleitet wird? Der magnetische Nordpol ist nicht nur ein Punkt auf der Karte, er ist eine Art Trichter für Energie aus dem Weltraum. Die Magnetfeldlinien der Erde laufen an den magnetischen Polen zusammen und bilden eine Art Polarkuppe. Diese Kuppe leitet geladene Teilchen aus dem Sonnenwind in die Erdatmosphäre und erzeugt dann z. B. Polarlichter. Normalerweise verteilt sich diese Strahlung über ein größeres Gebiet der Atmosphäre. Doch der Bereich, in dem sich der Gakkelrücken-Supervulkan befindet, ist ein bisschen speziell. Hier ist die ozeanische Kruste superdünn – so dünn, dass an einigen Stellen sogar der Erdmantel direkt unter dem Meeresboden freiliegt. Es ist, als hätte die Erde hier nur ein dünnes T-Shirt an, statt ihrer üblichen dicken Winterjacke. Wenn sich der magnetische Pol über dieses Gebiet bewegt, könnte er den Zustrom von Sonnenenergie und geladenen Teilchen auf diese dünnhäutige, magmareiche Region lenken. Und jetzt gibt es einige YouTuber, die behaupten, dass das eine gewaltige Eruption in der Arktis auslösen wird und dass wir geradewegs auf eine globale Katastrophe zusteuern. Die Sorge ist, dass diese zusätzliche Energiezufuhr das ohnehin schon instabile Supervulkansystem weiter destabilisieren könnte. Aber kann das wirklich stimmen? Dröseln wir das mal auf. Zunächst mal ist es nicht völlig aus der Luft gegriffen, dass der Gakkel-Vulkan irgendwann wieder ausbrechen könnte. Der Gakkelrücken-Supervulkan hat in den letzten Jahren bereits Anzeichen von Aktivität gezeigt. 1999 erlebte der Rücken den größten jemals auf einem mittelozeanischen Rücken aufgezeichneten Erdbebenschwarm. Dabei entstanden neue Vulkane am Meeresboden und sogar untermeerische pyroklastische Ströme – eine Art von Eruption, die man unter solch hohem Druck eigentlich für unmöglich gehalten hatte. Ein weiterer seismischer Schwarm ereignete sich im Februar 2018 und bestätigte erneut, dass wir es hier mit einem aktiven tektonischen System zu tun haben. Und sollte es tatsächlich zu einem größeren Ausbruch kommen, wären die Folgen eher so semioptimal. Die enorme Menge an ausgestoßenem Material würde wahrscheinlich bedeutende Mengen an Wasserdampf und anderen Gasen enthalten, die dramatische Auswirkungen auf die globalen Wettermuster und das Klima haben könnten. Wir erinnern uns an den Ausbruch des Hunga-Tonga-Unterwasservulkans in der Südsee im Jahre 2022, der – wie wir heute wissen – so viel Wasserdampf in die Atmosphäre gepustet
Tintenfische – keine Geschöpfe des Planeten Erde?
Kommen Tintenfische aus dem Weltraum?Also, sind sie Aliens? In diese Richtung geht eine Entdeckung, die Forscher nun über das Erbgut der Tintenfische gemacht haben. Sie deutet darauf hin, dass Tintenfische nicht von dieser Welt stammen. Mit Tintenfisch meine ich eine Unterklasse der sogenannten Kopffüßer, zu denen der Sepia gehört, aber auch Kalmare und Kraken. Viele dieser Tiere besitzen erstaunliche Fähigkeiten und Intelligenz und können sogar Werkzeuge benutzen. Das ist gerade für wirbellose Tiere schon bemerkenswert, denn die meisten wirbellosen Geschöpfe sind eher so ein bisschen simpel gestrickt. Ich entschuldige mich bei allen wirbellosen Lesern dieses Artikels. Da stellt sich also die Frage: Wie konnten Tintenfische eine derart hohe Entwicklungsstufe erreichen, obwohl dies für andere wirbellose Tiere unüblich ist? Ein Forscherteam hat sich zur Beantwortung dieser Frage mal das Genom von drei Vertretern der Tintenfische vorgeknöpft: einem Oktopus, einem zehnarmigen Tintenfisch und einem Kalmar. Die Analyse der Tintenfisch-DNA offenbarte Erstaunliches: Ihr Erbgut umfasst viel mehr Gene als das anderer Mollusken, also anderer Weichtiere wie Muscheln und Schnecken, und es ist das mit Abstand größte Genom unter allen wirbellosen Tieren. Das Erbgut des Oktopus erreicht sogar 90 Prozent der Länge des menschlichen Erbguts. Das alleine ist zwar noch kein Beweis für Intelligenz, aber es zeigt definitiv, dass es sich um äußerst komplexe Lebewesen handelt. Okay, jetzt sagen vielleicht einige von euch: „Voll langweilig, ich gehe lieber wieder Calamari essen“, aber die Forscher fanden noch etwas anderes heraus, und das ist wirklich auf eine gewisse Art und Weise unheimlich. Das Erbgut der Tintenfische unterscheidet sich in seinem Aufbau von dem aller anderen bekannten Lebewesen auf dem Planeten. Die beteiligte Forscherin Hanna Schmidt-Bauer von der Uni Wien sagt: „Durch unsere Forschung ist jetzt deutlich geworden, dass wir, um die Biologie der Kopffüßer zu verstehen, zuerst die genetischen Bausteine dieser Tiere verstehen müssen.“ Diese Bausteine scheinen sich aber radikal und in vielen Aspekten von dem zu unterscheiden, was wir von anderen Tieren kennen. Eigentlich sind die Genome aller Lebewesen in sehr ähnlicher Weise auf die Chromosomen aufgeteilt. Man bezeichnet diese genetische Grundstruktur als Syntenie, und sie verbindet alle Lebewesen über 600 Millionen Jahre der Evolution hinweg. So unterschiedlich sich im Laufe der Zeit die Lebewesen auch entwickelt haben, diese genetische Grundstruktur ist also etwas, das ihr zum Beispiel mit einer Kröte gemeinsam habt. Das indiziert, dass wir selbst mit diesen, nun von uns so weit entfernten Lebewesen, gemeinsame Vorfahren haben. Wenn ihr das nächste Mal also eine Kröte seht, dann behandelt sie wie einen weiten, fernen Verwandten – also mit Desinteresse und gesellschaftlich gezwungenen Einladungen zum Weihnachtsessen. Tintenfische scheren aber aus dieser evolutionären, gemeinsamen Linie aus. Auf ihren Chromosomen sind die Gene völlig anders angeordnet und aufgeteilt als bei allen anderen Tiergruppen. Der Koautor der Studie, Clifton Ragsdale von der University of Chicago, sagt: „Es gibt immense Umstrukturierungen des Erbguts, als wenn die ursprünglichen Gene in einem Mixer püriert worden wären.“ Ist das nicht eigenartig? Warum entwickeln einige Tiere eine komplett andere genetische Bauanleitung, während alle anderen Spezies des Planeten dies nicht tun? Die Ursache dafür ist völlig ungeklärt, aber es könnte den Tintenfischen in der Vergangenheit einen immensen evolutionären Vorteil gebracht haben. Die Genome der Tintenfische enthalten nämlich fast gar keine neuartigen Gene, sondern nur neue Kombinationen von Genen, die auch von anderen Lebewesen bekannt sind. Diese einmalige genetische Anordnung könnte der Schlüssel zu den besonderen Fähigkeiten der Tintenfische sein. Man könnte auch sagen, dass sie durch die Umstrukturierung ihres Erbguts nicht die Regeln des evolutionären Spiels geändert haben, sondern sich direkt ein ganz neues Spielfeld gebaut haben. Dadurch konnten sie Fähigkeiten erlangen, die anderen Meeresbewohnern aus evolutionärer Perspektive absolut verschlossen sind. Eine Schlüsselrolle scheint dabei der Boten-RNA zuzukommen. Flashback: Achte Klasse Biounterricht. Die Aufgabe der RNA besteht darin, die in der DNA gespeicherten genetischen Informationen zu transportieren und zu übersetzen. Sie setzt die Erbinformation also in die Praxis um. Bei den Tintenfischen haben die Forscher besonders häufig eine nachträgliche Veränderung dieser Boten-RNA festgestellt. Also, nachdem die genetischen Informationen schon abgelesen wurden und von der Boten-RNA transportiert werden sollten, wird sie noch verändert. Das kommt zwar auch bei Wirbeltieren vor, also zum Beispiel bei uns, aber wesentlich seltener als bei den Tintenfischen. Diese nachträgliche Veränderung einer bereits von der DNA abgelesenen mRNA-Bauanleitung kann dazu führen, dass aus einem Gen-Code unterschiedliche Proteine erzeugt werden können. Das wiederum erweitert die funktionalen Möglichkeiten der Proteinbildung. Tatsächlich kam diese RNA-Editierung besonders häufig in den neuronalen Geweben der Tintenfische vor, also in ihrem Gehirn. Das ist also in gewisser Hinsicht wie eine Superkraft für das Tintenfischgehirn, weil die Boten-RNA durch ihre nachträgliche Veränderung modifizierte Proteine erstellt. Wahrscheinlich funktioniert das bei Marvel-Superhelden auch ganz ähnlich: Spider-Mans Boten-RNA transportiert plötzlich auch Spinneninformationen, obwohl sie in seiner menschlichen DNA etwas anderes abgelesen hat. Zum Glück wurde Spider-Man nicht von einem Tintenfisch gebissen. Viele Fragen sind aber jetzt noch offen. Vor allem: Warum haben die Tintenfische als einzige Spezies diesen evolutionären Stunt hingelegt? Es gibt Theorien, dass die Vorfahren der Tintenfische aus dem Weltraum kommen oder zumindest durch Faktoren aus dem Weltraum beeinflusst wurden. Klingt total verrückt? Ja, wird aber sogar in einer offiziellen wissenschaftlichen Studie behauptet, die ich ihnen schon öfter verlinkt habe. Darin heißt es: Die transformativen Gene, die vom Vorfahren Nautilus über die gewöhnliche Sepia und den Kalmar bis zum gemeinen Tintenfisch führen, sind in keiner vorher bestehenden Lebensform auf unserem Planeten zu finden. Daher lässt sich durchaus vermuten, dass sie aus einer weit entfernten Zukunft in Bezug auf die terrestrische Evolution oder realistischer aus dem Kosmos im Allgemeinen entliehen wurden. Aber ist das wirklich eine realistische Erklärung? Ich denke, dass das zwar nicht komplett unmöglich ist, aber eher unwahrscheinlich. Dass die Vorfahren der Tintenfische aus dem Weltraum kamen, ist irgendwie nicht naheliegend. Wie sollen sie das getan haben? In einem Kometen eingefroren und dann auf der Erde aufgetaut? Wie Calamari aus dem Tiefkühlregal? Wohl kaum. Vielleicht gab es eine Art Panspermie-Ereignis und außerirdische Viren kamen auf die Erde, die dann das Erbgut der Tintenfische verändert haben. Aber wenn es wirklich einen derartigen Influx aus dem Weltraum gegeben haben