Ik ben een geochemicus met een passie voor de vroege evolutie van leven op Aarde. De eerste paar miljard jaar van de geschiedenis van de Aarde zijn nog steeds grotendeels gehuld in mysterie. Hoe is leven ontstaan? Hoe veranderde het aardoppervlak zodat de belangrijkste vormen van metabolisme konden evolueren? En hoe heeft dit geleid tot de huidige biosfeer? Ik ben gefascineerd door deze vragen en probeer ze te beantwoorden met een interdisciplinaire benadering op de raakvlakken van geologie, biologie en chemie.
Keywords
vroege levensvormen, oorsprong van leven, extreme habitats, hete bronnen, geysers, silica, microfossielen, stromatolieten, biosignaturen, Hadeïcum, Archeïcum, Proterozoïcum, Precambrium
Researchinterest
Mijn doel is om de vroege geschiedenis van leven te ontrafelen door de sporen te bestuderen die het achterliet in Precambrische gesteenten.
Vroege sporen van leven zijn slecht bewaard gebleven omdat micro-organismen alleen fragiele organische materialen produceerden die na verloop van tijd gemakkelijk worden afgebroken. Zeldzame microfossielen zijn echter bewaard gebleven, en sommige microbiële gemeenschappen hebben macroscopische sporen achtergelaten in sedimenten, zoals karakteristieke groei-patronen, texturen en gelaagdheden. Ik combineer geologisch veldwerk en geochemische micro-analyse om deze oude sporen van leven te bestuderen. Ik probeer ook vast te stellen hoe deze sporen tot stand komen en bewaard blijven, door microbiële gemeenschappen te bestuderen in moderne analoge omgevingen zoals heetwaterbronnen en geisersystemen.
Currenttopics
Een selectie van onderwerpen waar ik nu aan werk:
PROTOS - De rol van siliciumdioxide bij het ontstaan van het leven op onze planeet
An artist’s vision of the Hadean era, the geochemical scenario of the origin of life that PROTOS will study / Artist: Lucas Chacón, CSIC
De eerste 600 miljoen jaar van de geschiedenis van de aarde, bekend als het Hadeïcum, zijn een mysterie. Er bestaat namelijk geen geologische record van die tijd. Wetenschappers zijn dus genoodzaakt om computermodellen en schaarse laboratoriumsimulaties te gebruiken om de vroegste omstandigheden op onze planeet en de oorsprong van het leven in kaart te brengen. In deze context wil het door het ERC gefinancierde PROTOS-project ons begrip van dit oertijdperk radicaal veranderen. PROTOS richt zich op het nabootsen van Hadeïsche omgevingen door middel van innovatieve laboratoriumexperimenten. Door reacties tussen water, gassen en oude gesteentesoorten te onderzoeken, richt PROTOS zich op de rol van silica in het ontstaan van vroege leven-ondersteunende habitatten en het ontstaan en behoud van organische verbindingen die cruciaal waren voor het ontstaan van leven.
Keypublications
- Jordan, S.F., van Zuilen, M.A., Rouillard, J., Martins, Z., Lane, N. (2024) Prebiotic membrane structures mimic the morphology of alleged early traces of life on Earth. Communications Earth & Environment 5, 234.
- Wilmeth, D.T., Myers, K.D., Lalonde, S.V., Mänd, K., Konhauser, K.O., Grandin, P., van Zuilen, M.A. (2022) Evaporative silicification in floating microbial mats: patterns of oxygen production and preservation potential in silica-undersaturated streams, El Tatio, Chile. Geobiology 20, 310-330.
- Gong, J., Munoz-Saez, C., Wilmeth, D.T., Myers, K.D., Homann, M., Arp, G., Skok, J.R., van Zuilen, M.A. (2021) Morphogenesis of digitate structures in hot spring silica sinters of the El Tatio geothermal field, Chile. Geobiology 20, 137-155.
- Canfield, D.E., van Zuilen, M.A., Nabhan, S., Bjerrum, C.J., Zhang, S., Wang, H., Wang, X. (2021) Recycled carbon in ancient sediments constrains Proterozoic Era atmospheric oxygen levels. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118 , No.23, e2101544118.
- Homann, M., Sansjofre, P., van Zuilen, M.A., Heubeck, C., Gong, J., Killingsworth, B., Foster, I.S., Airo, A., Van Kranendonk, M.J., Ader, M., Lalonde, S.V. (2018) Microbial life and biogeochemical cycling on land 3,220 million years ago. Nature Geoscience, 11, 665-671.
- Rouillard, J., Garcia-Ruiz J-M, Gong, J., van Zuilen M.A. (2018) A Morphogram for Silica-Witherite Biomorphs and its application to microfossil Identification in the early Earth rock record. Geobiology, 16, 279-296.
- Sforna, M.C., van Zuilen, M.A., Philippot, P. (2014) Structural characterization by Raman hyperspectral mapping of organic carbon in the 3.46 billion-year-old Apex chert, Western Australia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 124, 18-33.
- Lepland, A., Joosu, L., Kirsimäe , K., Prave, A.R., Romashkin, A.E., Črne, A.E., Martin, A.P., Fallick, A.E., Somelar, P., Üpraus, K., Mänd, K., Roberts, N.M.W., van Zuilen, M.A., Wirth, R., Schreiber, A. (2014) Potential influence of sulphur bacteria on Palaeoproterozoic phosphogenesis. Nature Geoscience, 7, 20-24.
- Dauphas, N., van Zuilen, M.A., Wadhwa, M., Davis, A.M., Marty, B., Janney, P.E. (2004). Clues from Fe isotope variations on the origin of early Archaean BIFs from Greenland. Science 306, 2077-2080.
- van Zuilen, M.A., Lepland, A., Arrhenius, G. (2002). Reassessing the evidence for the earliest traces of life. Nature 418, 627-630.
PhDsupervision
Naturalis aims to be a breeding ground for international scientific talent. Therefore, PhD's have a special position in our organisation.
[please add a bullet list of people currently under your supervision, preferably with a url to their profile pages]
Teachingactivities
[short description of teaching activities, bullet list] If you do not have any teaching activities at this moment, set this lane to 'unpublished'.
In themedia
[short reference to online media with url] If you have no media presence yet, set this lane to "unpublished". The SciComm workshop given by the communications departments can help you get media appearances.
