De Schitterende landschappen verhalen over de oorsprong van het leven

Deze foto’s nemen ons mee op een reis door de geschiedenis van de aarde zelf. Als een open boek onthult onze planeet de oorspronkelijke geofysische processen die leidden tot het ontstaan van het leven.

‘We willen met deze reis door tijd, ruimte en diversiteit onze band met de natuur versterken en respect opwekken voor de aarde,’ vertelt de Franse fotograaf Olivier Grunewald. Hij en zijn partner, natuuractivist en schrijver Bernadette Gilbertas, reizen al dertig jaar over de hele aardbol om voor hun Origins project verslag te doen van de plekken waar de vormende krachten achter onze unieke planeet het best te zien zijn. We leven op een rotsplaneet, geboren uit chaos. Dankzij de evolutie vormt deze nu een thuis voor allerlei habitats en miljoenen soorten. Een daarvan is onze eigen soort, Homo sapiens, die gefascineerd is door alle wonderen van de aarde – maar die even goed in staat is om ze te verwoesten.

Het leven ontstond ruim 3,5 miljard jaar geleden in een omgeving met water en vulkanische activiteit, die mogelijk leek op de Danakildepressie in Ethiopië. In het hydrothermale veld van Dallol zijn prachtige mineraalrijke afzettingen te vinden in blauwe en groene bekkens, gele zwavelterrassen, zilte bronnen en zoutkristallen.

Uit bezorgdheid om de klimaatverandering en andere milieuproblemen, besloten Grunewald en Gilbertas hun energie te stoppen in het brengen van een eerbetoon aan onze betoverende aardbol. ‘Het scheppen van deze weelderige, overvloedige en gastvrije planeet kostte 4,5 miljard jaar,’ zegt Grunewald. ‘Wat gaan we doen? Blijven we de ecologische crisis aanwakkeren of besluiten we eindelijk om te voorkomen dat het ergste gebeurt?’

Origins toont de schoonheid en verscheidenheid van de ongetemde natuur. Vulkanen spuwen gloeiende stromen lava. Poollicht danst spookachtig in de ijskoude nacht. Erosieve krachten vormen bergen. Piepjonge levensvormen zoeken hun weg. Vegetatie verspreidt zich over de aarde en dieren diversifiëren in verschillende habitats. ‘Soms ongetemd, soms sereen, altijd in beweging en veelzeggend; de natuur is een eindeloze bron van inspiratie,’ zegt Gilbertas.

Deze foto’s, die slechts een fractie vormen van het werk van Grunewald, zijn ingedeeld in vier stadia. De eerste is Chaos: foto’s die de turbulente oorsprong van onze planeet weergeven. In de tweede categorie, Aarde, draait het om landschappen die zijn ontstaan door erosieve krachten. Oase staat voor de verspreiding van planten – hun aanhoudende pogingen om zelfs op de meest onherbergzame plekken op te duiken. Het thema Beesten, ten slotte, is een viering van de biodiversiteit van het dierenrijk in al zijn schoonheid.

Grunewald en Gilbertas hebben de essentie vastgelegd van de plekken die iets zeggen over het verre verleden van de aarde – de oerbron waaraan het leven ontsprong.

Het eerste zonlicht strijkt over de klif bij Toroweap Point in het hart van het Grand Canyon National Park in Arizona. De wanden van de canyon, een immense kloof die werd uitgesleten door de rivier Colorado, weerspiegelen twee miljard jaar aan geologische geschiedenis.

In het IJslandse gletsjermeer Jökulsárlón drijven ijsschotsen onder het magische noorderlicht. Het poollicht verschijnt wanneer de zonnewind botst met de magnetosfeer van de aarde (dat de aarde beschermt tegen straling van de zon) en erop meedrijft, wat zorgt voor prachtige taferelen op grote hoogten.

Chaos

Volgens veel wetenschappers begon het allemaal zo’n 4,5 miljard jaar geleden, toen de zonnenevel, een rondtollende wolk van gas en stof, ineenstortte door een exploderende supernova. Dit leidde tot het ontstaan van ons zonnestelsel.

Acht planeten en talloze andere hemellichamen begonnen aan hun baan rond onze gigantische ster, de zon. Daarvan bevinden zich er slechts drie (Venus, Mars en de aarde) in de bewoonbare zone, het gebied rond de zon waar vloeibaar water op het planeetoppervlak kan voorkomen. Maar voor zover we weten triomfeerde het leven alleen op aarde, na een lange, zware weg vol toevalligheden.

Onze planeet was oorspronkelijk een gloeiende massa van elementen die onderhevig waren aan het getrek en gesjor van de zwaartekracht. De zwaardere elementen zakten weg naar het middelpunt van de aarde, waar ze een metaalachtige kern vormden. Vervolgens ontstonden tijdens een lang proces van afkoeling twee cruciale ingrediënten voor het leven: de aardkorst en waterdamp dat condenseerde en weer neerviel – de eerste regen. Meteorieten en planetoïden bombardeerden de planeet en bij voortdurende aardbevingen en uitbarstingen kwamen grote hoeveelheden magma en gas vrij uit spleten en vulkanen.

Na verloop van tijd vormden zich verschillende tektonische platen op de planeet, die bewogen en tegen elkaar botsten. Daardoor werd een deel van het gesteente weer richting het binnenste van de aarde geduwd. Vulkanen, die vooral ontstonden aan de rand van de tektonische platen, vormden een voortdurende uitlaat voor de hitte binnenin de planeet. Tot ons geluk blijft het binnenste van de aarde warmte genereren door het radioactieve verval van uranium en andere elementen die over zijn gebleven van het ontstaan van de planeet. Dit proces zorgt er, samen met de zon, voor dat de temperatuur op de aardbol geschikt is voor leven.

Dankzij deze interne processen beschikt de aarde bovendien over een magnetisch schild dat zich vanuit de kern uitstrekt richting de ruimte en dat ons beschermt tegen kosmische straling. Zonder dat schild zou de zonnewind de dampkring rond de planeet wegblazen, met een dor, onherbergzaam aardoppervlak tot gevolg. Gezien deze delicate balans van factoren is het des te indrukwekkender dat er leven kon ontstaan in de chaos van de vroege aarde.

Bij zonsopgang hangt er ochtendnevel over Uluru, een formatie van zandsteen in het hart van Australië, dat zo’n 500 miljoen jaar geleden werd gevormd. Deze rots van 863 meter hoog is heilig voor de in de omgeving wonende Aboriginals en steekt uit boven de weidse uitgestrektheid van het Noordelijk Territorium.

Circa vijf miljoen jaar geleden sleet de rivier Colorado deze rondingen, met de toepasselijke naam Horseshoe Bend (Hoefijzerbocht) uit in het zandsteen in de buurt van het plaatsje Page in Arizona.

Aarde

‘De grond is de grote verbindingskracht in ons leven, de bron en eindbestemming van alles,’ schreef de Amerikaanse filosoof en boer Wendell Berry. De aarde waarop we lopen is sinds zijn ontstaan gevormd door de natuurkrachten.

Als deelnemers aan een kosmische samenzwering bundelden meteorieten, vulkanen en aardbevingen hun krachten met water, wind en zwaartekracht om de aardkorst te vormen. Dit is een samenstelling van elementen als zuurstof, silicium, aluminium, ijzer, natrium, kalium en magnesium.

Het resultaat werd een schijnbaar eindeloze en verbluffend diverse verzameling natuurverschijnselen: hoge bergen, uitgestrekte plateaus en vlakten, depressies, diepe ravijnen, fjorden, oceaantroggen, duinen, kliffen. De gesteenten en mineralen die uit de oorspronkelijke elementen werden gesmeed zijn in miljarden jaren tijd weggesleten. Na verloop van tijd begonnen organische moleculen de oersedimenten te verrijken. Dit proces speelde een sleutelrol in het ontstaan van een nieuwe oerkracht: het leven.

Geologie legt de ontstaansgeschiedenis van de structuur en samenstelling van de aarde bloot. Hoewel talloze geheimen van het gesteente van het aardoppervlak zijn weggevaagd, wisten andere majestueuze formaties de tijd te doorstaan om het verhaal van hele geologische gebieden na te vertellen. Deze locaties, de Grand Canyon, het Capitol Reef in de Amerikaanse staat Utah, Mount Uluru in Australië en het karstlandschap op Madagaskar, om er slechts enkele te noemen, nemen ons mee op een introspectieve reis die blootlegt hoe ontelbaar veel wonderen onze planeet rijk is.

Deze kokerbomen in Namibië zijn geliefd bij de San, die de takken ervan uitholden om houders te maken voor hun pijlen. De bomen, die worden bedreigd door stijgende temperaturen, hebben een brede kruin, die een perfecte nestplaats biedt voor wevers.

Oase

De eerste levende dingen verschenen honderden miljoenen jaren na de geboorte van de planeet, ruim 3,5 miljard jaar geleden, op aarde. We weten nog steeds niet hoe deze genesis plaatsvond, hoewel er onderzoeken zijn waaruit lijkt af te leiden dat de noodzakelijke organische moleculen zich vormden in hydrothermale bronnen in de diepzee. Hoe deze oerorganismen ook tot stand kwamen, ze introduceerden de ongeëvenaarde kracht van het leven op aarde.

Fotosynthetische bacteriën, ook wel cyanobacteriën genoemd, speelden hierbij een cruciale rol. Dit waren de eerste micro-organismen die fotosynthese ontwikkelden, waardoor ze in staat waren energie uit zonlicht te halen met zuurstof als afvalproduct.

Dankzij deze cyanobacteriën veranderde de oorspronkelijke atmosfeer, die vooral uit waterstof, stikstof en CO₂ bestond, in een zuurstofrijke omgeving. Het zuurstof reageerde met zonlicht en vormde zo de ozonlaag, die het aardoppervlak beschermt tegen ultraviolette straling. Er ontstonden steeds meer zuurstof verbruikende (aerobe) cellen, terwijl het aantal anaerobe micro-organismen, die gedijen in een zuurstofloze omgeving, begon af te nemen.

Sommige van deze micro-organismen bundelden hun krachten in een symbiose waardoor complexere, zogenaamde eukaryotische cellen ontstonden, met beschermende membranen en interne kernen. Het waren de bouwstenen van alle planten en dieren.

Meer dan een miljard jaar lang waren eencelligen de enige levensvorm op aarde. Complexe meercellige organismen, die beschikten over verschillende soorten cellen voor verschillende functies, werden pas gangbaar rond de Cambrische explosie, zo'n 540 miljoen jaar geleden. Het toegenomen zuurstofniveau en andere omstandigheden leverden een ongehoorde uitbreiding en diversificatie van levensvormen op.

Op het land en in zee ontstonden nieuwe soorten, waardoor een samenhangend levensweb is ontstaan dat duizenden jaren voortbestond, een delicaat evenwicht dat nu steeds meer wordt bedreigd door menselijke activiteiten.

Hardy Reef is een van de duizenden riffen die samen het Australische Great Barrier Reef vormen, de grootste structuur op aarde die werd gebouwd door levende organismen. Er komen volop sponzen op voor, die zo’n 600 miljoen jaar geleden voor het eerst in zee opdoken. Het delicate ecosysteem wordt nu bedreigd door menselijke activiteiten.

Beesten

De laatste universele gemeenschappelijke voorouder (LUCA, last universal common ancestor) is het hypothetische organisme dat aan de basis staat van de stamboom van alle levensvormen. We weten nog steeds niet waar en wanneer LUCA leefde, hoewel sommige wetenschappers denken dat het mogelijk een eencellige bacterie was die vier miljard jaar geleden in zwavelrijke hydrothermale bronnen op de zeebodem bestond.

Het leven nam langzamerhand steeds complexere vormen aan, vooral nadat de eukaryotische organismen genetisch materiaal begonnen uit te wisselen via geslachtelijke voortplanting. Zo’n 500 miljoen jaar geleden gingen planten en schimmels vanuit zee het land op. Het verschijnen van de eerste geleedpotigen, de voorouders van onze hedendaagse insecten, spinnen en schaaldieren, kondigde de komst aan van ontelbare, diverse levensvormen die een immens netwerk bouwden van fysieke, chemische en biologische interacties.

Naar schatting liepen er ooit zo’n vijftig miljoen bizons rond in de Verenigde Staten, maar nadat ze massaal werden afgeslacht in een poging om Native Americans te laten verhongeren, waren er in 1875 nog slechts zeshonderd exemplaren over. De soort heeft zich hersteld; in het Yellowstone National Park in de staat Wyoming leven tegenwoordig ruim vijfduizend dieren.

De opkomst van de gewervelden tijdens de Cambrische explosie betekende het begin van een nieuwe, krachtige golf aan diversificatie die uiteindelijk leidde tot het ontstaan van de eerste mensachtigen zo’n zes miljoen jaar geleden, en onze soort, Homo sapiens, meer dan 230.000 jaar geleden. Van alle verschijnselen die leidden tot veranderingen, heeft er niet een zo'n grote invloed op aarde gehad als de mens. We bleken de grootste erosieve kracht van allemaal en de door ons gemaakte producten wegen zwaarder dan de biomassa van de gehele aarde.

Hoewel mensen slim genoeg zijn om de bijzondere geschiedenis van het leven op aarde op waarde te schatten, begrijpen we nog niet welke verantwoordelijkheid gepaard gaat met deze kennis, en weten we nog niet hoe we de biosfeer van de aarde moeten beschermen tegen onze niet-aflatende verlangens.

Dit artikel werd eerder gepubliceerd in de Spaanse uitgave van National Geographic van september 2021.

Dit artikel werd oorspornkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com