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Die Herkunft der komplexen Zellen

Die ersten Lebensformen waren simple Bakterien. Vergleichsweise riesenhafte Zellen mit abgegrenztem Kern und spezialisierten Organellen konnten daraus nur durch viele unterschiedliche Neuerungen werden. Einen Teil dieser Entwicklungen kennt man nun|: Erst dadurch, daß die größeren Organismen kleinere versklavten, überstanden sie die erste große Umweltkrise und ermöglichten die Evolution von Pflanzen und Tieren.
Die ersten Lebewesen erschienen auf der Erde vor rund 3,7 Milliarden Jahren. Es waren kleine, einzellige Organismen, die nicht viel anders aussahen als manche heutigen Bakterien. Moderne Zellen dieser Entwicklungsstufe nennt man Prokaryoten (früher meist Prokaryonten; wörtlich: Vorkerner), weil sie keinen Zellkern haben, kein abgegrenztes Abteil für das genetische Material.

Diese einfache Lebensform ist bis heute höchst erfolgreich. Die Prokaryoten (nach lateinisch pro- in der Bedeutung zeitlich vor und griechisch karyon für Kern, Stein, Nuß) haben infolge ihrer besonders großen Vermehrungs- und Evolutionsgeschwindigkeit eine reiche Vielfalt an Arten hervorgebracht und sich allen nur möglichen Umweltgegebenheiten anpassen können – und tun es noch.

Daß die Biosphäre dennoch nicht nur solche mikrobenartigen Wesen beherbergt geht auf ein Geschehen zurück, durch das schließlich Eukaryoten (oder Eukaryonten), nämlich Zellen mit echtem Zellkern und darin verpackter Erbsubstanz, entstanden – völlig andere, wesentlich komplexere Organismen. In der Evolution begann damit eine gänzlich neue Epoche: Alle Pflanzen und Tiere wie auch die Pilze sind Eukaryoten. Die heutigen Vielzeller in all ihren Erscheinungsformen würde es ohne diesen Entwicklungsschritt nicht geben und also auch keine Menschen, die sich an ihnen freuen und ihren noch weithin geheimnisvollen Besonderheiten nachspüren können.

Höchstwahrscheinlich sind die Eukaryoten aus bakterienähnlichen Vorläufern hervorgegangen. Wie das geschehen konnte ist allerdings nicht leicht zu erkennen, denn irgendwelche Zwischenstadien der beiden Zellarten existieren nicht mehr, nicht einmal fossil; und das Endprodukt unterscheidet sich allzusehr von der Ausgangsform. Dank den Möglichkeiten der modernen Biologie kommt Licht in das lange undurchdringliche Dunkel der Vergangenheit. So manche verwandtschaftliche Beziehung zwischen Merkmalen der beiden Zelltypen, die nachzuweisen ist, läßt den Entwicklungsweg immer

Die Herkunft der komplexen Zellen

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6 / 1996

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft 6 / 1996

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