Bislang Fehlendes Bindeglied Unter Einfachem Sowie Komplexem Leben Entdeckt

Am Meeresboden des Mittelatlantischen Rückens in die Nähe von den Hydrothermalquellen Loki's Castle haben Gelehrte die sogenannten Lokiarchaeota entdeckt. | Copyright: Centre for Geobiology, Bergen, Norway, by R.B. Pedersen

Uppsala (Schweden) - Schwedische, norwegische sowie österreichische Gelehrte haben eine Mikrobe entdeckt, die das bislang fehlende Bindeglied in die Evolution komplexen Lebens darstellt. Die Entdeckung wirft damit beliebig neues Licht darauf, wie vor Jahrmilliarden komplexe Zelltypen sowie damit die Grundlage komplexen Lebens wie Pflanzen, Pilze, Tiere sowie Menschen, aus einfachen Mikroben entstehen konnten.

Zellen stellen die Bausteine allen Leben auf die Erdboden dar. Während die Zellen von Bakterien sowie anderen Mikroben kurz sowie leicht sind, besteht das sichtbare Leben aus komplexen Zelltypen. Der Herkunft dieser komplexen Zelltypen galt zwischen Wissenschaftlern lange Zeit als Rätsel. Die nun entdeckte Gruppierung von Mikroorganismen stelle, so aufklären die Forscher, nun nichtsdestoweniger das bislang fehlende Bindeglied in die Evolution von einfachen hin zu komplexen Zellen dar.

Erst in den 1970er Jahren entdeckte die Biologe Carl Woese eine ganz neue Gruppierung von Mikroorganismen, die Archaen. Woese konnte zeigen, dass diese einen gänzlich eigenen Stamm hinein Baum des Lebens darstellen. Während die Zellen die Archaen leicht sowie klein, wie die von Bakterien waren, entdeckten Gelehrte dann jedoch, dass Archaen enger verwandt mit Organismen mit komplexen Zelltypen waren, wie sie zusammenfassend als Eukaryoten bezeichnet werden. Nun stellte sich selbst nichtsdestoweniger die Frage, wie sich selbst die komplexen Zelltypen die Eukaryoten, zu denen auch wir Menschen gehören, aus den einfachen Zellen die Archaen entwickelt haben konnten. Eine von vielen Gelehrte angenommene Theorie geht davon aus, dass beliebig Ur-Archaeon einst beliebig Bakterium verschluckt hatte sowie sich selbst daraus die Mutterzelle aller Eukaryoten entwickelte.

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Wie die Forscher nahezu Anja Spang von die Uppsala Universitet, die Universitetet i Bergen sowie die Hochschule Wien aktuell hinein Fachjournal "Nature" (DOI: 10.1038/nature14447) berichten, haben sie bei die Analyse von Meeressedimenten eine Gruppierung von Archaean entdeckt, deren Gene überraschende Ähnlichkeiten mit den Vorfahren die heutigen Eukaryoten aufweisen. Das nun von den Forschern entschlüsselte Erbgut kläre die bisherigen Fragen.

In phylogenetischen Stammbäumen sind die nun als "Lokiarchaea" (nach dem Fundort sowie dem nordischen Gott Loki) benannten Mikroorganismen eine direkte Schwestergruppe die Eukaryoten innen die Domäne die Archaea, erläutert die Pressemitteilung die Hochschule Wien. "Die ersten Vorläufer die Eukaryoten sind daher wahrlich genau aus Archaean hervorgegangen sowie bilden nicht, wie vorig angenommen, neben Bakterien sowie Archaean eine eigenständige primäre Domäne des Lebens."

Die Lokiarchaea bilden eine Gruppierung von Archaea, die überraschenderweise Ähnlichkeiten mit den Vorfahren die heutigen Eukaryoten aufweisen. | Copyright/Quelle: Christa Schleper, univie.ac.at

Das Erbgut die Lokiarchaea weise zudem eine erstaunliche Komplexität auf sowie enthalte Informationen für Proteine, die zuvor nur bei Eukaryoten bekannt waren - etwa für viele Proteine, die den Membranumbau in Eukaryoten gestatten oder regulieren sowie auch für die Aufnahme von Organismen (Phagocytose) oder die Zellteilung verantwortlich sind. Ebenso wurden Gene für eukaryotische Zytoskelettproteine (Aktin sowie Gelsolin) gefunden, die die Form die Zellen beeinflussen sowie stets wieder ändern können. "Genau diese Eigenschaften brauchte auch die frühe eukaryotische Urzelle oder das Ur-Archaeon, nahezu beliebig Bakterium aufzeichnen zu können. Somit stellen Lokiarchaeota eine Übergangsform dar, die bereits beliebig 'starter kit' für die Entwicklung die komplexeren Zellen hat."

"Es ist nahezu so, als hätten wir soeben die Menschenaffen, daher die nächsten lebenden Verwandten die Menschen entdeckt, die uns jawohl auch interessante Einblicke in unseren letzten gemeinsamen Vorfahren geben. Nur lebte die gemeinsame Vorfahre die Eukaryoten sowie Lokiarchaea nicht vor fünf Millionen Jahren, sondern bereits vor rund Zwei Milliarden Jahren", so Christa Schleper von die Hochschule Wien abschließend: "Viele Fragen zur Lebensweise, Konstruktion sowie Vorkommen die Lokiarchaea bleiben nichtsdestoweniger derzeit leider noch unbeantwortet."

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