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\nEin Beispiel daf\u00fcr, wie LUCA bereits vor 4,2 Milliarden Jahren von Viren angegriffen wurde. Wissenschaftliches Grafikdesign<\/em><\/p>\n
In einer neuen Studie, die am 12. Juli in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution ver\u00f6ffentlicht wurde, versuchten Forscher, die Urspr\u00fcnge von LUCA besser zu bestimmen. Das Team verglich alle Gene von 700 lebenden Bakterien- und Archaeenarten (Keime, die Bakterien \u00e4hneln und oft in extremen Umgebungen leben). Sie w\u00e4hlten Organismen in diesen Bereichen, weil sie als die \u00e4ltesten Lebensformen gelten und Eukaryoten aus einer Verbindung beider Zelltypen entstanden sind. Anschlie\u00dfend z\u00e4hlten die Forscher die Mutationen, die im Laufe der Zeit in den Genomen und in 57 Genen auftraten, die allen 700 Organismen gemeinsam sind, und berechneten anhand gesch\u00e4tzter Mutationsraten die Lebensdauer von LUCA zur\u00fcck. Sie untermauerten ihre Alterssch\u00e4tzung mit Fossilien, die Spuren antiken Lebens enthielten, beispielsweise den \u00dcberresten 3,48 Milliarden Jahre alter mikrobieller Matten aus Australien. Die alten Fossilien gaben ihnen Einblick in die atmosph\u00e4rischen Bedingungen der fr\u00fchen Erde und lieferten eine geringere Sch\u00e4tzung, wann LUCA \u00fcberlebt haben k\u00f6nnte.<\/p>\n
Dadurch konnten wir feststellen, dass LUCA vor etwa 4,2 Milliarden Jahren lebte.<\/p>\n
\u201eWir hatten nicht erwartet, dass LUCA so alt sein w\u00fcrde, da es erst Hunderte Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde erschien\u201c, sagte Co-Autorin Sandra Alvarez-Carretero, wissenschaftliche Mitarbeiterin am UCL im Vereinigten K\u00f6nigreich. Zu dieser Zeit, w\u00e4hrend der Hadean-Zeit (vor 4,6 bis 4 Milliarden Jahren), war die Erde ein unwirtlicher Ort mit hei\u00dfen Ozeanen und sehr wenig Sauerstoff in der Atmosph\u00e4re.<\/p>\n
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Dar\u00fcber hinaus konnten die Forscher durch die Sortierung der Gene nach ihrer zellul\u00e4ren Funktion Aufschluss dar\u00fcber geben, wie und wo LUCA lebte und was es a\u00df. Ihre Analysen bestimmten nicht den genauen Lebensraum von LUCA, legen aber nahe, dass es wahrscheinlich in einer ozeanischen Umgebung, einer flachen hydrothermalen Quelle oder einer hei\u00dfen Quelle lebte. Sie fanden auch heraus, dass LUCA wahrscheinlich extreme Temperaturen tolerieren und ohne Sauerstoff \u201eatmen\u201c k\u00f6nnte, anstatt sich auf den Abfall anderer zu verlassen, die sein \u00d6kosystem teilten.<\/p>\n
Der Beweis daf\u00fcr, dass LUCA nicht allein war, stammt aus der Rekonstruktion der LUCA-Stoffwechselwege. Dies deutet darauf hin, dass LUCA organisches Material, das bereits von anderen Mikroben abgebaut wurde, zur Energiegewinnung nutzen k\u00f6nnte. Ein weiterer unterst\u00fctzender Beweis stammt aus der \u00fcberraschenden Entdeckung, dass LUCA bereits mit Genen ausgestattet war, die zum Schutz vor infekti\u00f6sen Viren beitragen k\u00f6nnten.<\/p>\n\n
Die Tatsache, dass LUCA bereits in einem bl\u00fchenden \u00d6kosystem lebte, hat interessante Auswirkungen auf das Leben auf anderen Planeten, sagte der leitende Autor der Studie, Philip Donoghue, Professor f\u00fcr Pal\u00e4obiologie an der Universit\u00e4t Bristol, in einer Erkl\u00e4rung.<\/p>\n
\u201eDies deutet darauf hin, dass Leben in erd\u00e4hnlichen Biosph\u00e4ren anderswo im Universum gedeihen k\u00f6nnte\u201c, sagte Donohue.<\/p>\n
Eine Gruppe von Wissenschaftlern fand heraus, dass der letzte universelle gemeinsame Vorfahre des Lebens vor etwa 4,2 Milliarden Jahren existiert haben k\u00f6nnte, und die Autoren einer anderen Studie schlugen vor, dass polymetallische Knollen in der Tiefsee zus\u00e4tzlich zu photosynthetischen Prozessen eine weitere Quelle f\u00fcr lebenserhaltenden Sauerstoff sein k\u00f6nnten unter dem Einfluss von Licht in der N\u00e4he der Planetenoberfl\u00e4che auftreten.<\/strong><\/span><\/p>\n Nun verkompliziert eine weitere neue Studie (unter Leitung von Wissenschaftlern der Universit\u00e4t Cardiff) die Chronologie der antiken Erdentwicklung weiter und legt die Theorie nahe, dass die ersten Formen komplexen Lebens tats\u00e4chlich im Pal\u00e4oproterozoikum auftauchten \u2013 etwa 1,5 Milliarden Jahre fr\u00fcher als bisher angenommen.<\/p>\n Ernest Chi Fru, der die Studie leitete, sagte, diese Lebensformen h\u00e4tten sich wahrscheinlich in einem \u201en\u00e4hrstoffreichen Labor\u201c in einer sediment\u00e4ren geologischen Region namens Franceville Basin im heutigen Gabun gebildet. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Precambrian Research ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n \u201eWir glauben, dass die unterseeischen Vulkane, die auf die Kollision und das Zusammenf\u00fcgen der Kratons von Kongo und San Francisco zu einem Hauptmassiv folgten, diesen Wasserabschnitt noch weiter einschr\u00e4nkten und sogar von den Weltmeeren abtrennten, wodurch ein n\u00e4hrstoffreiches, flaches Binnenmeer entstand.\u201c Chi sagte Fru in einer Pressemitteilung. \u201eDadurch entstand eine lokale Umgebung, in der \u00fcber einen langen Zeitraum hinweg reichlich Photosynthese von Cyanobakterien stattfand, das \u00f6rtliche Meerwasser mit Sauerstoff angereichert und eine gro\u00dfe Nahrungsressource geschaffen wurde.\u201c<\/p>\n W\u00e4hrend die kambrische Explosion oft als das erstaunliche geologische Ereignis angepriesen wird, das komplexes Leben auf der Erde hervorgebracht hat (und das war ganz gewiss der Fall), wissen Wissenschaftler, dass in der vorangegangenen Ediacara-Zeit mehrzelliges Leben in Form von r\u00f6hrenf\u00f6rmigen, blattf\u00f6rmigen Organismen existierte. In einem Interview mit der BBC beschrieb Chi Fru seine hypothetischen mehrzelligen Lebensformen eher als moderne, hirnlose Schleimpilze.<\/p>\n Der Hauptbeweis f\u00fcr dieses fr\u00fche \u201eLabor\u201c des Lebens stammt aus der chemischen Analyse von Sedimentkernen, die aus einem Becken in Gabun gebohrt wurden. Das Team stellte die Hypothese auf, dass der hohe Gehalt an Sauerstoff und Phosphor in diesen Kernen auf vulkanische Aktivit\u00e4t zur\u00fcckzuf\u00fchren sein k\u00f6nnte, die durch die Kollision zweier Platten \u2013 des Kongo- und des San-Francisco-Kratons \u2013 verursacht wurde. W\u00e4hrend der Rest der Welt zu dieser Zeit zu n\u00e4hrstoffarm war, um ein komplexes Leben zu erm\u00f6glichen. Aber diese Bedingungen, argumentiert Chi Fru, \u201elieferten genug Energie f\u00fcr eine Vergr\u00f6\u00dferung des K\u00f6rpers und komplexeres Verhalten\u201c und stellten eine unglaubliche Gelegenheit f\u00fcr vielzelliges Leben dar, seinen ersten Fu\u00df auf der Erde zu etablieren.<\/p>\n Laut Chi Fru hielt diese erste Chance f\u00fcr die Entstehung komplexen Lebens jedoch nicht lange an \u2013 die ung\u00fcnstige Umgebung dieses geschlossenen Binnenmeeres begrenzte das Wachstum dieser Lebensformen und verringerte ihre F\u00e4higkeit, die Weltherrschaft zu erlangen.<\/p>\n Das Franceville-Becken hat jedoch eine lange Geschichte voller Kontroversen. Die ersten \u201eFossilien\u201c, die auf komplexes Leben in diesem Becken hinweisen, wurden 2008 entdeckt, und seitdem haben andere Wissenschaftler Theorien aufgestellt, die darauf hindeuten, dass es sich bei den Proben lediglich um abiotische Pyritkristalle handelte, die durch Diagenese entstanden waren \u2013 physikalische und chemische Ver\u00e4nderungen bei der Sedimentation, die w\u00e4hrend der Wechselwirkung entdeckt wurden Wasser und Steine.<\/p>\n Ebenso sind Wissenschaftler besorgt \u00fcber die Ergebnisse von Chi Fru. Graham Shields, ein Geologe am University College London, sagte beispielsweise gegen\u00fcber der BBC, dass selbst wenn das Becken vor 2,1 Milliarden Jahren tats\u00e4chlich mehr N\u00e4hrstoffe enthielt als \u00fcblich, dies nicht unbedingt ausreichen w\u00fcrde, um darauf hinzuweisen, dass damals vielzelliges Leben begann.<\/p>\n Eine neue Studie legt nahe, dass alte L-f\u00f6rmige Bakterien seltsame Mikrofossilien erkl\u00e4ren k\u00f6nnten, die in einigen der \u00e4ltesten Gesteine \u200b\u200bder Welt gefunden wurden.<\/strong><\/span>\u00a0Weltweit gefundene Mikrofossilien enthalten Exemplare, die nicht wie moderne Zellen aussehen.<\/p>\n Eine neue Studie, die einige Bakterien aus dem Toten Meer analysiert, denen Zellw\u00e4nde fehlen, stellt eine Theorie dar\u00fcber auf, wie diese seltsamen Mikrofossilien entstanden sind. Mikrofossilien neigen dazu, unsere Chronologie der Entstehung des Lebens auf der Erde durcheinander zu bringen. Wie der Name schon sagt, enthalten diese alten Gesteine \u200b\u200bwinzige versteinerte \u00dcberreste von Protozoen und Bakterien, und als der Geologe Stanley Tyler von der University of Wisconsin-Madison 1953 die ersten Mikrofossilien in pr\u00e4kambrischen Gesteinen entdeckte, verschob dies den Ursprung des Lebens um mehr als eine Milliarde Jahre.<\/p>\n 70 Jahre sp\u00e4ter haben neue Mikrofossilien diese Zeitskala weit in das Archaikum verschoben. Die meisten gehen davon aus, dass die ersten Zellen wahrscheinlich einfacher waren als die 1\u20132 Mikrometer gro\u00dfen Bakterien, die wir heute haben und die keine inneren Strukturen wie Eukaryoten haben. Die in diesen teilweise etwa 3,8 Milliarden Jahre alten Sedimentgesteinen gefundenen Zellen st\u00fctzen diese Annahme jedoch nicht.<\/p>\n Stattdessen k\u00f6nnen diese uralten Mikrofossilien, die in Gebieten auf der ganzen Welt gefunden wurden, einen Durchmesser von bis zu 70 Mikrometern haben und innere Strukturen unterst\u00fctzen. Dies inspirierte Dheeraj Kanaparthi, einen Wissenschaftler am Max-Planck-Institut f\u00fcr Biochemie in M\u00fcnchen, zu der uralten Frage: Warum?<\/p>\n \u201eDiese Fossilien sehen zu komplex aus\u201c, sagte Canaparti gegen\u00fcber New Scientist. Er ver\u00f6ffentlichte einen von Experten begutachteten Vorabdruck in der Zeitschrift eLife. \u201eSie sind auch zu gro\u00df. Was wir finden, ist immer verwirrend.\u201c<\/p>\n Merkw\u00fcrdigerweise fand er Hinweise auf eine Erkl\u00e4rung, als er S\u00fc\u00dfwasserquellen am Grund des sehr salzigen Toten Meeres untersuchte. Diese Strukturen wurden erstmals 2011 w\u00e4hrend der allerersten Tauchexpedition im Toten Meer entdeckt, und entgegen dem Namen des Gew\u00e4ssers stie\u00dfen sie rund um diese Quellen auf eine Reihe von Mikroorganismen. Einige der Bakterien in diesem einzigartigen \u00d6kosystem zeigten im Vergleich zu anderen Bakterien seltsame Formen, und das liegt daran, dass sie tats\u00e4chlich L-Formen hatten.<\/p>\n Benannt nach dem Lister Institute in London, das sie in den 1930er Jahren entdeckte, zeichnen sich diese L-Formen durch eine besondere Eigenschaft aus, die sie von anderen Bakterien unterscheidet: Sie haben keine Zellwand. Typischerweise schwellen diese Zellen aufgrund der Osmose an und platzen (es stellt sich heraus, dass Zellw\u00e4nde in dieser Hinsicht sehr wichtig sind), aber unter bestimmten besonderen Bedingungen k\u00f6nnen sie \u00fcberleben und wachsen.<\/p>\n Es wurde zuvor vermutet, dass diese L-Formen als Vorlage f\u00fcr Protozellen auf der alten Erde gedient haben k\u00f6nnten, aber Kanaparti und Kollegen zeigen, dass die Formen, die diese L-Formen erzeugten, wenn sie in die Umgebung mit hohem Salzgehalt gebracht wurden, von der Wissenschaftler glauben, dass sie existierten entlang der K\u00fcsten w\u00e4hrend des Arch\u00e4ikums beginnen, den Mikrofossilien zu \u00e4hneln, die in diesen alten Gesteinen gefunden wurden.<\/p>\n Kanaparti und sein Team argumentieren au\u00dferdem, dass die innere Struktur dieser Mikrofossilien tats\u00e4chlich nur eine Illusion sei, die durch die Bildung neuer Zellen in L-Form entsteht.<\/p>\n Wenn Sie sich heute umschauen, werden Sie nat\u00fcrlich feststellen, dass der Verzicht auf eine Zellwand nicht gerade eine erfolgreiche Evolutionsstrategie ist, und das w\u00fcrde auch f\u00fcr diese hypothetischen alten L-Formen gelten. Sie w\u00e4ren \u201eihrer Umwelt ausgeliefert\u201c, sagte Canaparti dem New Scientist, und w\u00e4ren nicht sehr effizient bei der Fortpflanzung.<\/p>\n Dies ist lediglich eine Theorie, die versucht, die unterschiedlichen Morphologien zu erkl\u00e4ren, die in Mikrofossilien auf der ganzen Welt vorkommen. Da es schwierig ist, die Bedingungen der pal\u00e4oarch\u00e4ischen Erde wirklich nachzubilden oder ihre globale Variabilit\u00e4t zu erfassen, ist \u00fcber diese Zeit viel Unbekanntes bekannt, aber die L-Formen k\u00f6nnten der erste Schritt zur L\u00f6sung des jahrzehntelangen R\u00e4tsels sein, warum diese Mikrofossilien dies nicht tun passen durchaus zu unserem Verst\u00e4ndnis des Lebens und seiner Entstehung.<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Neue Forschungen zeigen, dass alles Leben heute aus einer Zelle stammt, die vor 4,2 Milliarden Jahren lebte, nur wenige hundert Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde. Dieser letzte universelle gemeinsame Vorfahre, von Biologen liebevoll LUCA genannt, unterschied sich nicht allzu sehr von den recht komplexen Bakterien, die es heute gibt \u2013 und er lebte in einem \u00d6kosystem voller anderem Leben und Viren.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":829,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[224,284,225],"tags":[281,280,283,282],"class_list":{"0":"post-828","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-geschichte","8":"category-katarhei","9":"category-paleontologia","10":"tag-bakterien","11":"tag-luca","12":"tag-mikrofossilien","13":"tag-viren"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/828","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=828"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/828\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1317,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/828\/revisions\/1317"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/829"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=828"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=828"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=828"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/zizn180824.jpg\")
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\nW\u00e4hrend diese Erkenntnis dazu beitr\u00e4gt, einige der seltsamen Morphologien dieser Fossilien zu veranschaulichen, ist sie kein endg\u00fcltiger Beweis daf\u00fcr, dass das Leben auf der Erde auf diese Weise begann.<\/p>\n\n![\"\"](\"https:\/\/planeta21vek.ru\/artemiada\/deu\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/bakterii010924-1.jpg\")
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