In den letzten Jahren konnten Forscher dank DNA-Analyse den Baum des Lebens mit unglaublichen Details neu zeichnen, aber es gab immer ein Fragezeichen an der Basis des Baums. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass Forscher jemals die genauen Arten finden werden, mit denen alles begann, haben sie kürzlich eine ziemlich gute Beschreibung von LUCA, dem letzten universellen gemeinsamen Vorfahren aller Lebewesen der Erde, gefunden, die manchmal als mikrobielle Eva bezeichnet werden.
Das Leben, wie wir es kennen, ist derzeit in sechs Königreiche unterteilt: Pflanzen, Tiere, Pilze, Protisten, Eubakterien und Archaebakterien. Die ersten vier gehören zu einer Domäne, die als Eukaryoten bekannt ist und Zellen mit unterschiedlichen Kernen aufweist. Die anderen beiden Königreiche, Eubakterien und Archaebakterien, sind einzellige Organismen ohne eigenen Zellkern. Sie alle sind aus einem einzelligen Vorfahren hervorgegangen, der vor ungefähr 4 Milliarden Jahren lebte, als die Erde ein himmlisches Baby war.
Nach all den Milliarden Jahren der Veränderung sind die Fingerabdrücke von LUCA immer noch in den Genen moderner Organismen sichtbar. William Martin, ein Evolutionsbiologe an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf, machte sich deshalb daran, die Spuren von LUCA in den Genen von Bakterien und Archaeen zu untersuchen.
Die Verfolgung von Genen in Bakterien ist besonders schwierig, da sie genetisches Material austauschen können, wodurch es schwierig wird, zu erkennen, ob die einzelligen Organismen ein Gen von einem Vorfahren erhalten oder von einer anderen Spezies auf dem Evolutionsweg aufgenommen haben, berichtet Robert F. Service von Science . Deshalb beschlossen Martin und sein Team, nach Genen zu suchen, die mindestens zwei Arten moderner Bakterien und zwei Archaeen gemeinsam haben, ein Indikator dafür, dass das Gen wahrscheinlich vererbt wurde und kein evolutionärer Anhalter.
Die Forscher durchsuchten DNA-Datenbanken und analysierten die Genome von 2.000 modernen Mikroben, die in den letzten zwei Jahrzehnten sequenziert wurden. Von insgesamt sechs Millionen Genen fanden sie 355 Genfamilien, die unter den Mikroben weit verbreitet waren, was bedeutet, dass es sich wahrscheinlich um Gene handelt, die von LUCA weitergegeben wurden. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in Nature Microbiology .
Laut Nicholas Wade von der New York Times stammen die Gene von LUCA von einem extremophilen Organismus, der wahrscheinlich in einem Gebiet lebte, in dem sich Meerwasser und Magma auf dem Meeresboden treffen. Ähnliche Kreaturen verfolgen diese Umgebungen immer noch unter den giftigen Schwaden von Sulfiden und Metallen. Und viele Forscher glauben bereits, dass hier das Leben begann.
"Ich war verblüfft über das Ergebnis, ich konnte es nicht glauben", erzählt Martin Michael Le Page von New Scientist . "In Bezug auf die Theorie der hydrothermalen Entlüftung ist es genau das Richtige."
Die Gene zeigen, dass LUCA in einem Lebensraum ohne Sauerstoff lebte, schreibt Service. Es ernährte sich auch von Wasserstoffgas, was bedeutete, dass es sich wahrscheinlich um einen Organismus handelte, der in der Nähe von überhitzten Vulkanschloten lebte, in denen wahrscheinlich Wasserstoffgas erzeugt wurde. Der Lebensstil von LUCA ähnelt zwei Arten von Mikroben, die Forscher entdeckt haben: den anaeroben Bakterien der Gattung Clostridium und den Wasserstoff fressenden Archaeen der Methanogen-Gruppe, sagt James Lake, ein Evolutionsbiologe an der UCLA
Aber nicht jeder ist davon überzeugt, dass der aufgedeckte Wasserstofffresser Martin wirklich LUCA ist. John Sutherland von der University of Cambridge in England, dessen Untersuchungen zufolge die Anfänge des Lebens an Land und nicht tief im Ozean begannen, sagte Wade, dass das Leben an anderer Stelle hätte entstehen können und dann bei globalen Katastrophen wie der in Orte wie die hydrothermale Entlüftung getrieben worden wäre Late Heavy Bombardment, eine katastrophale Periode in der Erdgeschichte vor 4 bis 3, 8 Milliarden Jahren, in der der Planet durch einen Schauer von Asteroiden und Kometen verändert wurde.
Tatsächlich argumentiert er, dass die Grundchemie zeigt, dass das Leben wahrscheinlich aus Wasserbecken an Land stammt, Darwins „warmen kleinen Teichen“. Ultraviolettes Licht von der Sonne, das nicht bis zu hydrothermalen Quellen reicht, ist ein Schlüsselelement dafür Chemie.
Weitere Forschungen sind erforderlich, damit die Wissenschaftler die sich drehenden Zweige des Lebensbaums lösen und feststellen können, ob Martins LUCA eine Super-Großtante oder die mikrobielle Eve ist.
