Chinesische Studie beweist, dass die Vorfahren des Menschen von Wasserstoff statt Sauerstoff lebten

Ein Team chinesischer Wissenschaftler hat die Vorfahren von Tieren und Pflanzen auf eine wasserstoffmetabolisierende Zelle zurückgeführt, die vor dem Großen Oxidationsereignis (GOE) existierte – einer entscheidenden Periode, die vor mindestens 2,1 Milliarden Jahren stattfand und zur Bildung der sauerstoffreichen Atmosphäre der Erde führte, so das SCMP.

Untersuchungen zeigen, dass der letzte gemeinsame Vorfahr der Eukaryoten vor etwa 2,72 Milliarden Jahren unter sauerstoffarmen Bedingungen existierte.

Eukaryoten sind Zellen oder Organismen, deren Zellkern von einer Membran umschlossen ist. Sie sind die Grundlage allen komplexen vielzelligen Lebens, zu dem alle Tiere, Pflanzen und Pilze sowie viele einzellige Organismen gehören.

„Der Ursprung eukaryotischer Zellen war lange Zeit ein Rätsel“, schrieb ein Team der East China Normal University und der Shenzhen University in einem Artikel, der Anfang des Monats in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde.

Die Erkenntnisse des Teams stützen die Wasserstoffhypothese zur Herkunft der Eukaryoten und stellen frühere Erkenntnisse zur Genealogie dieses gemeinsamen Vorfahren in Frage.

Da die eukaryotische Evolution die Entwicklung komplexen Lebens auf der Erde ermöglichte, könnte das Verständnis des Ursprungs dieser Zelle weitere Einblicke in die Evolution des Lebens liefern.

Dies könnte auch wichtige Auswirkungen auf die Suche nach Leben im Weltraum haben, indem es Licht auf die Bedingungen und Prozesse wirft, die die Entstehung komplexen Lebens anderswo im Universum ermöglichen könnten.

Sauerstoff-Katastrophe

Vor etwa 2,4 Milliarden Jahren kam es auf der Erde zum Großen Oxidationsereignis (auch Sauerstoffkatastrophe genannt), bei dem es in der Atmosphäre und in den flachen Meeren erstmals zu einem Anstieg der Konzentration von freiem Sauerstoff kam.

Dieser Zeitraum dauerte etwa 300 Millionen Jahre und wurde vermutlich durch photosynthetische Cyanobakterien verursacht, was zum Aussterben vieler Organismen führte, die keinen Sauerstoff zum Wachsen benötigten.

Man geht davon aus, dass die Anreicherung von Sauerstoff in der Atmosphäre die Diversifizierung der Eukaryoten erleichtert hat. Allerdings gehen Schätzungen der molekularen Zeit für den letzten gemeinsamen Vorfahren der Eukaryoten davon aus, dass dieser vor diesem Ereignis lag.

Es gibt zwei Haupthypothesen zur Gruppierung des Lebens auf der Erde. Die erste ist die Drei-Domänen-Theorie, die Organismen in Bakterien, Archaeen und Eukaryoten unterteilt.

Archaeen sind einzellige Organismen, die in Größe und Struktur Bakterien ähneln, aber eine andere Molekularstruktur aufweisen.

Neuere Forschungen stützen die Zwei-Domänen-Theorie, die davon ausgeht, dass Archaeen und Eukaryoten eine Gruppe bilden, wobei die Eukaryoten von den Archaeen abstammen.

Vor einem Jahrzehnt entdeckten Forscher eine Gruppe namens Asgard-Archaeen, die seitdem als die nächsten lebenden Verwandten der Eukaryoten gelten, obwohl über den genauen Platz der Eukaryoten innerhalb dieser Gruppe noch immer diskutiert wird.

Durch die Untersuchung von mehr als 200 neuen Genomen von Asgard-Archaeen, die aus Küstenfeuchtgebieten in China entnommen wurden, sowie bestehender Genome konnten die Forscher die Eukaryoten innerhalb der Asgard-Archaeen als Schwesterklade der Heimdallarchaeia einordnen. Eine Klade ist dabei eine Gruppe von Organismen, die einen gemeinsamen Vorfahren und alle seine Nachkommen umfasst, egal ob sie leben oder ausgestorben sind.

Wasserstoffhypothese

Die Idee, dass Eukaryoten möglicherweise aus der Fusion eines wasserstoffabhängigen Archaeenwirts mit einem wasserstoffproduzierenden Bakterium entstanden sind, ist als „Wasserstoffhypothese“ bekannt.

Chinesische Forschungen stützen die Wasserstoffhypothese, da metabolische Erkenntnisse nahelegen, dass die frühe Eukaryotenbildung durch eine Partnerschaft zwischen einem Wirt und einem Bakterium vorangetrieben wurde, das unter sauerstoffarmen Bedingungen lebte.

„Das Vorhandensein von Enzymen, die extrem empfindlich auf Sauerstoff reagieren … in Verbindung mit der sauerstofffreien Tiefseeumgebung zu dieser Zeit, lässt darauf schließen, dass sich dieser Vorfahr unter anaeroben Bedingungen entwickelt haben muss“, schrieb das Team.

Laut Ankündigung der East China Normal University. Diese Entdeckung lässt darauf schließen, dass der Ursprung eukaryotischer Zellen auf etwa 2,72 Milliarden Jahre zurückgeht.

„Unsere Erkenntnisse verfeinern das vorhandene Wissen und schließen einige Lücken in den frühen Evolutionsstadien der Eukaryoten“, so das Fazit des Teams.

Von dieser Entdeckung wird erwartet, dass sie wertvolle Erkenntnisse über das Leben auf der Erde und im Weltraum liefert./.

(Vietnam+)

Quelle: https://www.vietnamplus.vn/nghien-cuu-trung-quoc-chung-minh-to-tien-con-nguoi-song-nho-hydro-thay-vi-oxy-post1039944.vnp