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Letzter gemeinsamer Vorfahr: Urdiät aus Kohlendioxid und Wasserstoff

355 Genfamilien lassen sich zum Vorfahren aller heutigen Lebewesen zurückverfolgen. Sie zeigen, wie dieser Urahn lebte und wie er sich ernährte.
Heiße Schlammquelle, aus der Dampf aufsteigtLaden...

Der letzte gemeinsame Vorfahr aller irdischer Lebewesen ernährte sich vermutlich von einfachen Gasen und mochte es gern heiß. Zu diesem Schluss kommt eine Arbeitsgruppe um Madeline Weiss und Filipa Sousa von der Universität Düsseldorf anhand einer Analyse von etwa sechs Millionen Genen aus allen bekannten Gruppen von Bakterien und Archaeen. Wie die beiden Wissenschaftlerinnen berichten, fanden sie 355 Genfamilien, die sich nach Berücksichtigung aller Fallstricke auf einen hypothetischen zellulären Urahnen zurückführen lassen. In ihrer Gesamtheit deuten sie darauf hin, dass dieser Ur-Organismus in heißen Quellen lebte, sich von Gasen ernährte und dazu Eisen brauchte.

Das erste identifizierbare Ereignis in der Geschichte des Lebens ist die Teilung der frühen Organismengemeinschaft in die zwei grundlegenden Abstammungslinien aller irdischer Organismen: die Eubakterien und die Archaebakterien. An dieser ersten Gabelung im Baum des Lebens sitzt der hypothetische letzte gemeinsame Vorfahr aller Zellen, dessen Eigenschaften – genauer gesagt genetische Ausstattung – Weiss und Sousa nun analysierten. Theoretisch müsste man dazu nur verfolgen, welche Gene am weitesten verbreitet sind und sich auf einen gemeinsamen Ursprung zurückführen lassen. Allerdings können sich einzelne Gene auch durch Genübertragung zwischen zwei Bakterien in andere Stämme verbreiten.

Trotz dieser Schwierigkeit fand das Team aus Düsseldorf eine Sammlung von Genen, anhand derer man ein überraschend einleuchtendes Bild des Urahnen erhält. Lediglich ein einziger Stoffwechselweg erfüllt alle Kriterien: Der Organismus muss Kohlendioxid und Wasserstoff geatmet haben, die beide aus geologischen Quellen stammten und die er mit Hilfe von eisenhaltigen Enzymen verstoffwechselte. Molekularen Stickstoff konnte er ebenfalls für seinen Stoffwechsel nutzbar machen. Sein ganzer Organismus war bemerkenswert metallreich, und ein Enzym, das DNA vor hohen Temperaturen schützt, deutet auf eine heiße Umgebung. So entsteht das Bild eines Ur-Bakteriums in einer heißen, mineralreichen Quelle, das von den geologischen Ressourcen seiner Umgebung lebte. Seine Nachkommen haben es weit gebracht.

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