Der Ursprung des Lebens: Wissenschaftler finden neue Erkenntnisse zur Evolution komplexer Organismen

In der modernen Biologie könnten sich die Vorstellungen über den Ursprung komplexer zellulärer Organismen (Eukaryoten) grundlegend ändern. Ein internationales Forscherteam kam zu dem Schluss, dass die Vorfahren aller Tiere, Pflanzen und Pilze nicht allein durch die Verschmelzung eines Archaeons und eines Bakteriums entstanden sind. Neue Forschungsergebnisse, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden, zeigen, dass die Entstehung des Lebensbaums ein komplexer, mehrstufiger Prozess war. Dies berichtet Ixbt.com .

Nach dem bisher wissenschaftlich akzeptierten Modell verschlang vor etwa zwei Milliarden Jahren ein Archaeon ein Alphaproteobakterium, und im Laufe der Zeit wurde dieses Bakterium zum Mitochondrium – dem Energiezentrum der Zelle. Dieses Ereignis galt als der entscheidende Wendepunkt bei der Entstehung der Eukaryoten, die die Grundlage für die Menschheit und alle vielzelligen Lebewesen bilden. Jüngste genetische Analysen haben jedoch bewiesen, dass diese Ereigniskette weitaus komplexer ist.

Vielfältige Quellen des genetischen Erbes

Wissenschaftler analysierten die Genome verschiedener Lebensformen, um den letzten gemeinsamen Vorfahren (LECA) aller modernen Eukaryoten zu rekonstruieren. Während der Studie wurde nicht nur Tieren, sondern auch wenig erforschten Mikroorganismen besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass der gemeinsame Vorfahre aller komplexen Zellen eine für seine Zeit sehr perfekte Struktur besaß.

Es wurde festgestellt, dass dieser uralte Organismus in einer sauerstoffhaltigen Umgebung lebte, Energie durch den Verzehr anderer Mikroorganismen gewann und über Transportsysteme verfügte, die für moderne Zellen charakteristisch sind. Der interessanteste Aspekt ist, dass die genetische Zusammensetzung dieses Vorfahren aus einer Ansammlung von Genen bestand, die aus mehreren verschiedenen Lebensformen stammten, nicht nur aus zwei.

Den Studienergebnissen zufolge waren folgende Gruppen an der Bildung des eukaryotischen Genoms beteiligt:

• Asgard-Archaeen — eine Gruppe von Archaeen, die als die nächsten Verwandten der Eukaryoten gelten;
• Alphaproteobakterien — die direkten Vorfahren der Mitochondrien;
• Planctomycetota und Myxococcota — große Bakteriengruppen, von denen man bisher nicht erwartete, dass sie an diesem Prozess beteiligt waren;
• Riesenviren — ihr genetischer Beitrag erwies sich als noch stärker als der einiger bakterieller Linien.

Fast ein Drittel der untersuchten Gene ist einzigartig für Eukaryoten, wobei in Bakterien oder Archaeen überhaupt keine Analoga gefunden wurden. Dies deutet darauf hin, dass komplexe Lebensformen während ihrer Entstehung einen einzigartigen evolutionären Weg einschlugen. Der Einfluss der Riesenviren auf das Genom war eine unerwartete Entdeckung für die Wissenschaftler.

Diese Entdeckung zwingt dazu, viele Informationen in Biologielehrbüchern zu überarbeiten. Laut Ixbt.com war der Ursprung des Lebens kein einmaliges zufälliges Ereignis, sondern das Produkt lang anhaltender genetischer Austauschprozesse zwischen verschiedenen Mikroorganismen. Dies bestätigt erneut, wie komplex und miteinander verbunden das Leben auf der Erde ist.