Zurück zu LUCA
Das Verständnis von LUCA hilft, den Ursprung des Lebens näher einzugrenzen, weil er wie eine Brücke zu den allerersten Lebensformen fungiert. Während frühere Schätzungen LUCA auf etwa vor 4 Milliarden Jahren datierten, deuten die neuen Befunde darauf hin, dass dieser Vorfahre mitten im sogenannten Hadaikum lebte – einer Phase, die gern als „höllischer geologischer Alptraum“ beschrieben wird.
Die Forscher nutzten eine methodologische Rückprojektion, um LUCA zu datieren. Durch den Vergleich von Genen lebender Organismen und das Zählen der Mutationen, die seit dem gemeinsamen Vorfahren aufgetreten sind, rekonstruierten sie mit einer genetischen Gleichung vergangene Zeitpunkte. Die kombinierten Erkenntnisse aus genetischen Analysen und evolutionären Modellen zeigen also, dass LUCA deutlich früher existierte als bisher angenommen. Das eröffnet neue Blickwinkel auf die frühe Evolution und die Entwicklung des Lebens auf der Erde.
Wie LUCA gebaut war und wie er lebte
LUCA war kein komplizierter Organismus, sondern eher ein einfaches, prokaryotenähnliches Wesen mit auffälligen Fähigkeiten. Die Studie legt nahe, dass LUCA bereits ein frühes Immunsystem besaß, das ihm erlaubte, Viren zu bekämpfen – ein Hinweis darauf, dass Viren schon in der frühen Erdgeschichte eine Rolle spielten.
Tim Lenton weist darauf hin, dass „LUCA seine Umgebung ausnutzte und veränderte“, indem seine Abfallprodukte anderen Mikroben, wie den Methanogenen, als Nahrung dienten. Diese Wechselwirkung half, ein primitives Recycling-Ökosystem zu schaffen, das späteren biologischen Kreisläufen als Grundlage diente. (Methanogene sind methanbildende Mikroben.)
Was seine Biochemie über LUCA verrät
Mehrere biochemische Merkmale verbinden LUCA mit modernen Lebensformen: der universelle genetische Code, die Maschinerie zur Proteinsynthese und die geteilte Chiralität des universellen Satzes von 20 Aminosäuren. Außerdem gibt die Nutzung von ATP als gemeinsamer Energiewährung Hinweise auf eine biochemische Kontinuität, die alle Lebewesen verbindet.
Diese Eigenschaften sind wichtig, um zu verstehen, welche Art von Umwelt LUCA bewohnte und welche Rolle er in der frühen Entwicklung des Lebens spielte. (Chiralität meint hier die Spiegelbildlichkeit der Aminosäuren.)
Probleme und Ausblick
Edmund Moody betont die Schwierigkeiten bei der Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte wegen des horizontalen Gentransfers, der Abstammungslinien verwischt. Trotz dieser Herausforderung zeigen die Ergebnisse über LUCA, dass vieles über die Evolution des Lebens noch offen ist.
Der Weg von den Ursprüngen des Lebens bis zu frühen mikrobiellen Gemeinschaften bleibt voller Fragen. Weitere Forschung ist nötig, um die Lücken zu schließen. Der tiefere Einblick in LUCA führt nicht nur zu neuen wissenschaftlichen Debatten, sondern rüttelt auch an unseren Vorstellungen von den Anfängen des Lebens und den komplexen Verbindungen innerhalb der Evolution. Indem wir mehr über LUCA und seine Zeit lernen, verstehen wir besser, wie das Leben so wurde, wie wir es heute kennen – und wie alle Lebewesen, von Bakterien bis hin zu Blauwalen, miteinander verbunden sind.
