Hallo Mitwelt
Das Leben, das Universum und der ganze Rest – ein nicht unwichtiges Thema hier im Blog. Ziemlich basal sogar. Bisherige Reisen mit dem Raumschiff Erde (das noch nicht in Gänze muskifiziert/bransonisiert/bezosiert worden ist) waren eher kritisch bis betrüblich, weil die Evapotranspiration dort die Böden entwässern lässt (um anderswo übermäßig abzuregnen); da die Plastifizierung den Planeten wie unaufhaltsam überzieht und durchdringt und die verbleibenden Böden zubetoniert und klinisch abgetötet werden. Demnach scheint Raumschiff Erde kein Freudenhaus zu sein, in dem das Leben an sich Vorrang zu haben und hochgeschätzt zu werden scheint. Doch der Eindruck trügt angesichts der Gegenwart, die zwar zum Flaschenhals und Nadelöhr zu werden droht, das jedoch zum bereits sechsten Mal in der Biografie des Lebens, Bio-Grafie quasi…
Das Leben findet einen Weg!
One life to live for all
One life to give birth them
One life to be experienced in all
And in only one world exist them!
Das Leben schreitet fort und fort,
von der Geburt wo es begann,
aus dem Meer, von Fjord zu Ort,
lebendig quillt’s, so gut’s nur kann.
Es fließt dem Erdenrunde nach,
wo es sich unendlich weit verflicht‘
aus Gen und Wagnis tausendfach.
Und wohin dann? Mensch weiß es nicht!
Biosphärische Experimente
Zur Zeit laufen unter der Regie des Homo sapiens – zur Erinnerung: der hirnseidank weise Mensch – ausgeklügelte weltweite Experimente, die die Biosphäre auf ihre Standfestigkeit prüfen, die bisher anhand und entlang wenigster paläontologischer Funde aufgestellte Behauptung eines zähen widerständischen Lebens verifizieren sollen. Die hierbei abhängige Variable ist das Leben an sich, das auf dem Prüfstein steht, derweil Experimentator Mensch die unabhängigen Variablen, die als lebenswert gelten, gezielt variiert.
Eine führende Fachkraft mit mehreren speziellen Zusatzausbildungen ist zum Beispiel Forschungsleiter Bolsonaro. Der hat sich Reinhold Messner zum Vorbild genommen, der bekanntlich sauerstofflos die sogenannte Todeszone am Sagarmatha bzw. Qomolangma (imperialistisch: Mount Everest) alleine durchqueren und seither immer noch weiterleben konnte. Und weil damit induktiv bewiesen wäre, dass sich Leben auch an Orten halten kann, die als lebensfeindlich gelten, und dass Sauerstoff als Lebensquell offenkundig überbewertet ist, ergibt sich folgender, pfiffiger Experimentieraufbau: Als bloßes Nebenprodukt fällt Sauerstoff bei der Verstoffwechslung der Flora (Pflanzen) an, die CO2 aufnehmen und Sauerstoff abgeben. Anschaulich als Lunge des Planeten gilt hierbei der Amazonas-Regenwald als unterbezahlte Führungskraft, wo in außergewöhnlichem Maße CO2 ein- und Sauerstoff ausgeatmet wird. Zu den Annahmen gehört nun, dass sich das Leben an sich, wenn es auch nur halb so zäh wie behauptet ist, Messner-gleich mit einem viel Weniger an Sauerstoff durchs Leben wird schlagen können. Hierfür wird nun en masse der Amazonas-Regenwald im ursprünglichen Sinne dezi-, eher zentimiert, um dortige Verhältnisse möglichst umzukehren. Statt CO2 aufzunehmen und Sauerstoff abzugeben, soll er dermaßen reduziert werden, dass er weniger Sauerstoff „produziert“ und mangels Aufnahme viel mehr CO2 in der Atmosphäre verbleibt. Da die bodennahe Atmosphäre die Troposphäre ist, nur in der die Biosphäre existiert, wären mit der gezielten Manipulation zweier unabhängiger Variablen (CO2 und Sauerstoff) eine Potenz an Einflussfaktorkraft mit einem Schlag erreicht, die es so noch nie gegeben hat seit Menschengedenken. Einmalige Bedingungen mit größtmöglicher Aussagekraft über das Leben und seine Verfasstheit. Vorläufige Ergebnisse sind extrem vielversprechend: aus einer CO2-Senke ist bereits eine CO2-Quelle geworden! Auf die anvisierten Verschärfungen der Experimentalbedingungen darf man folglich hoffen. Die optimierende Maximierung der Biostressoren kann ergo stetig perfektioniert werden und wir deinen großartigen Beitrag zur Grundlagenforschung liefern!
Das Leben fand einen Weg
Doch bloß weg vom Homo hybris in die Vergangenheit auf der Suche nach den ersten Tieren. Tiere, da sie die am weitesten entwickelten Lebensformen auf Erden sind und wir ihnen – je nach Perspektive – entstiegen sind oder gerade so den Kopf oder auch nur den Neocortex mühsam übers tierische Wasser halten können. So wie es Stephen Baxter in Evolution ausgeführt hat. Oder war es zuvor Darwin?…
Wie dem auch sei, in aller Regel (siehe die folgenden Kapitel) geht man davon aus, kann sich auf gut gesicherte Befunde berufen, dass solcherlei Getier vor rund 560 Millionen Jahren die Eroberung der Welt antrat. Doch eine Nature-Studie: „Possible poriferan body fossils in early Neoproterozoic microbial reefs” – science.ORF.at berichtet – verfolgt Tiere gnadenlos zurück in die Vergangenheit. Spannendste Kandidaten hierfür sind Schwämme:
Die genügsamen Wasserbewohner haben keine Organe und keine Nervenzellen, ihre verwesten Strukturen können jedoch in Kalkstein über hunderte Millionen Jahre hinweg erhalten bleiben. Solche Steine fand die Geologin Elizabeth Turner in den Mackenzie Mountains im Nordwesten Kanadas – vor Milliarden von Jahren einmal Meeresboden. Diese Gesteinsproben dürften etwa 890 Millionen Jahre alt sein.
„Es war in gewisser Weise nicht überraschend, mögliche schwammartige Strukturen in Steinen zu finden, die etwa 890 Millionen Jahre alt sind“, sagt Turner. Die ältesten Schwammfossilien, die man kenne, seien zwar jünger, etwa 530 Millionen Jahre alt, müssten sich aber aus Vorläuferorganismen entwickelt haben. Turners Forschung würde also die Entstehung vielzelligen tierischen Lebens auf der Erden noch weiter nach hinten datieren. Folglich müsste es mehr als eine Milliarde Jahre alt sein.
Elizabeth Turner nach science.ORF.at
Dass sie das recht sachlich behaupten kann, liegt auch daran, dass mithilfe des genetischen Verfahrens der sogenannten Molekularen Uhr längst Thesen aufgestellt worden sind, die das vermuten ließen. Mit dieser bildlich gemeinten „Uhr“ kann man die genetische Zeit quasi zurückdrehen und so nachverfolgen, wann sich Arten voneinander trennten und eigene Wege gingen; andersherum also, in etwa wann es gemeinsame Vorfahren gegeben haben muss. Ihre Entdeckung im kanadischen Nirgendwo ist hierfür jedoch der erste paläontologisch-empirische Beleg, wie lange schon Schwämme auf Erden schwammen.
Doch das wirklich Aufregende an dieser Datierung bloß rund 60% zeitzurück zu bisherigen Befunden ist ein ganz anderer, worauf bei wissenschaft.de eingegangen wird:
Erstaunlich ist dieser Befund angesichts der Tatsache, dass der Sauerstoffgehalt in der Erdatmosphäre und im Wasser bis vor rund 800 Millionen Jahren so gering war, dass tierisches Leben als beinah unmöglich galt. Von modernen Schwämmen ist zwar bekannt, dass sie auch mit vergleichsweise wenig Sauerstoff auskommen – doch auch für sie hätte der Sauerstoff vor 890 Millionen Jahren wahrscheinlich nicht ausgereicht.
Turner fand in ihren Proben jedoch einen Hinweis, wie die urzeitlichen Schwämme dennoch überlebt haben könnten: „Der Organismus lebte nur auf, in und unmittelbar neben Riffen, die von kalkbildenden Cyanobakterien aufgebaut wurden, die Photosynthese betrieben“, berichtet sie. „Der gelöste Sauerstoff im Meer war zu dieser Zeit wahrscheinlich gering – außer in der Nähe dieser Mikroorganismen.“ Der Schwamm selbst kam dagegen offenbar ohne Licht aus. „Der wurmförmig-mikrostrukturierte Organismus war nicht in der Lage, mit den riffbildenden Cyanobakterien zu konkurrieren, sondern besetzte stattdessen Nischen, in denen die Kalkmikroben aufgrund von schlechter Beleuchtung oder hoher hydrodynamischer Energie nicht leben konnten“, so die Forscherin. Auf diese Weise nutzte er womöglich die Nachbarschaft der Cyanobakterien aus, ohne ihnen Konkurrenz zu machen.
wissenschaft.de
Kollege Urschwamm also ein ingrimmer Schmarotzer, der den diensteifrigen Cyanobakterien nur so den Sauerstoff wegatmete? Urschwamm, der sich den Mikroben nur so aufdrängte wie ein narzisstisches Größenklein, dass ohne das bakteriell einzellige Größenselbst nicht konnte? Bakterien als geburtshelfende Ammen des ach so hochentwickelten tierischen Lebens? Na wo kommen wir denn da hin, wenn sich Urahn Tier nicht aus eigener Kraft aus der Ursuppe entwickelt, sondern Stützräder und Händchenhalten gebraucht hat? Wenn schon der Urschwamm darin versagte, es dank Vielzellerei (Poly-/Metazoa) unbetreut geschafft zu haben, dann ist der Mensch etwa als Emporkömmling des Tierreichs auch bloß ständig umkippender Fahrradanfänger? Auch bloß ökologisch, umweltbedingt gemacht? PFF!
Urschwämme als Herumdrücker in, auf und an bakteriell beherrschten Nischen, nur dort sie einer ansonsten lebensfeindseligen Umwelt die Schwammstirn bieten konnten. Das heißt dann aber doch auch, …?
„Wenn die Strukturen als frühe Schwammkörperfossilien akzeptiert werden, würde ihr Alter von ca. 890 Millionen Jahren bedeuten, dass die evolutionäre Entwicklung der vielzelligen Tiere von der Sauerstoffanreicherung im Neoproterozoikum abgekoppelt war“, erklärt Turner. In diesem Fall hätte es die ersten Tiere schon vor den frühen Eiszeiten gegeben, die zwischen 720 und 635 Millionen vorkamen. „Wenn die Befunde stimmen, wurde das frühe tierische Leben von diesen Gletscherepisoden nicht katastrophal beeinflusst“, so Turner.
wissenschaft.de
Aber seit wann sind die Workerholics aka Cyanobakterien denn aktiv und bis wann kann man zurückverfolgen, dass sie in noch so kleinen Nischen photosynthese-eifrig ihren Sauerstoff produzierten?
Erste sauerstoffproduzierende Organismen – die Cyanobakterien – tauchten vor etwa drei Milliarden Jahren auf, doch das von ihnen als Abfallprodukt gebildete O2 oxidierte vorerst noch Eisen- und Schwefelverbindungen und reicherte sich nicht in der Atmosphäre an. Erst als die Konzentration der eisen- und schwefelhaltigen Verbindungen abnahm, konnte sich Sauerstoff zunächst im Ozean und später in der irdischen Gashülle anreichern: Es kam zum „Großen Oxidationsereignis“ vor 2,4 Milliarden Jahren.
“Frühe sauerstoffreiche Atmosphäre“ auf spektrum.de
Schon nach einer weiteren Milliarde Jahre – 1,2 Milliarden Jahre vor uns – scheint der Sauerstoffgehalt signifikant angestiegen zu sein, so ein Rückschluss aus einem überraschenden Fund. Schon 2010 haben Forschende…
[…]in uralten Seesedimenten aus dem schottischen Hochland chemische Hinterlassenschaften von Bakterien nachgewiesen, die es zu dieser Zeit noch gar nicht hätte geben dürfen: Die Mikroben hatten Schwefelverbindungen oxidiert, um Energie zu gewinnen – ein Reaktionsweg, der nur möglich war, wenn ausreichend Sauerstoff den damaligen Seegrund durchsetzt hatte. Dies würde aber wiederum bedeuten, dass O2 in der Atmosphäre ebenfalls bereits in ausreichendem Maße vorhanden war, um komplexes Leben zu ermöglichen.
“Frühe sauerstoffreiche Atmosphäre“ auf spektrum.de
Die einen Bakterien (Cyanos) als Atzen für die anderen, diese somit auf den Schultern von Zwergen überhaupt nur in die Welt hineinblicken konnten? Nicht Mainzel-, sondern Baktelmännchen, die das Lebenshaus auf Vorderleben gebracht haben? Wenn dem so gewesen war, dann wäre es nicht mehr so überraschend, dass auch schon vor 890 Millionen Jahren für erste ambitionierte Vielzeller Sauerstoff genug zum Ausleben der quicklebendigen Gelüste zur Verfügung stand, womit sich manch Eiszeit überstehen ließ. Eventuell profitierten die mikrobiellen Urschotten Äonen zuvor auch bereits von den bakteriellen Kollegen wie dann der Schwamm, als er die Welt nicht länger atemberaubend vorfinden musste.
Auf der Suche nach dem leben
Das Leben, was es genau ist und wo es begann und wie es enden mag, bleibt unklar trotz zutiefster Involviertheit in es als Teil von es. Ein Blick in den Himmel hilft, um sich dem leben fundamentaler zu widmen. Wobei genau genommen nicht in den Himmel geguckt wird, sondern auf den Bildschirm rein Numerischer Exobiologie: dass auf der Suche nach Exoleben stets nach planetarem Wasser als Urquell fürs Leben Ausschau gehalten wird, ist schon blogkundig geworden. Doch ist Wasser noch kein Leben, nur eine Voraussetzung, menschlicher Meinung nach eine notwendige. Daher viel elementarer geblickt, ab wann und bei was denn der „Lebenssensor“ anzuschlagen, worauf man ihn feinzujustieren hat. In einem Astrobiology-Essay nach spektrum.de sinnierte man darüber, was eine „universelle Signatur für Leben“ sein könnte. Ausgangspunkt hierfür eine 1994 von der NASA aufgestellte – sehr breit und weit gefasste – Nominaldefinition: Leben sei ein „sich selbst unterhaltendes chemisches System, das zu einer Evolution im Sinne Darwins im Stande ist“ (Im Originalwortlaut: „… a self-sustaining system capable of Darwinian evolution“). Handlich… Und wer hat nicht stets alle evolutionstheoretischen Aspekte Darwins im Sinn?
Die sich anschließende Idee ist nun, dass sich evolutionäres Leben „verrät“, seine Anwesenheit buchstäblich ausdrückt hinein in die Welt:
In jedem evolvierenden System […] würden sich die relativen Häufigkeiten der Bausteine gegenüber dem unbelebten Normalfall verschieben: Während bei der zufälligen, abiotischen Synthese beispielsweise von Aminosäuren die Reaktionskinetik entscheidend ist – einfacher zu erzeugende Moleküle liegen in größeren Mengen vor –, würden in Proben aus belebten Substraten bestimmte Bestandteile häufiger oder seltener auftreten als erwartet.
Grund dafür sei die Evolution: Sie bevorzuge Bausteine, die sich als förderlich erweisen, und entferne oder unterdrücke nachteilige. Zu welcher Kategorie eine gegebene Substanz gehört, braucht der Forscher dabei nicht zu wissen. Entscheidend ist allein, dass es in der Häufigkeitsverteilung der mutmaßlichen Grundbausteine Unregelmäßigkeiten gibt.
Jan Dönges in spektrum.de
Auf den Begriff gebracht: „Monomer Abundance Distribution Biosignature“ (zu Deutsch: Biosignatur der Häufigkeitsverteilung von Monomeren). Und weil es an realen Beispielen mangelt trotz einiger Kandidaten im Sonnensystem, zogen sich die Nerds schmollen an ihre Computer zurück und modellierten das Ganze, um das Prinzip auf Tauglichkeit zu prüfen. …, nachdem sie doch zunächst auf Erden abklopften, ob ihre Häufigkeitshypothese in Sedimenten zutrifft: ja. Und sodann auch im numerischen Modell:
Tatsächlich zeigte sich auch hier ein ähnlicher Befund wie bei den Sedimenten: Obwohl alle Befehle mit gleicher Wahrscheinlichkeit durch Mutation in das Genom geraten, waren selbst nach zig Generationen neutrale Anweisungen überdurchschnittlich häufig vertreten. Befehle, die an bestimmten Schlüsselstellen des Kopiervorgangs eingreifen, tauchten hingegen extrem selten auf.
Den Vorteil ihrer Biosignatur sehen Dorn und Adami darin, dass eine grobe Vorstellung von den Grundbausteinen einer außerirdischen Lebensform genügt, um den Test durchzuführen. Es fehlt dann nur noch die abiotische Vergleichsprobe, um den Stempel der Evolution zu entdecken – zumindest in der Theorie, denn wie die Forscher selbst eingestehen, könnten auch gänzlich profane Prozesse das Ergebnis verfälschen.
Ebenda
Auf auffällige Häufigkeitsanballungen zu setzen, scheint jedoch nur richtig gut zu helfen, wenn man nicht von Leben umzingelt ist und vor häufigkeitslauter Leben das Leben übersieht. Oder beginnt, auszuschließen, was dazugehören soll und was draußen zu bleiben hat. So wird immer wieder am Baum des Lebens gerüttelt und infrage gestellt, ob Viren nun zum Leben gehören oder ob Leben erst mikrobiotisch mit Bakterien beginnt. Die nennenswerte Häufigkeit von Viren (auch nur einer Art) scheint seit anderthalb Jahren mehr als belegt…
Überhaupt den Tatort ausfindig zu machen, um den oder eher die Ankläger – schuldig am Leben! – schlussendlich überführen zu können, ist eine biokriminalistische Kunst für sich. So war wohl am Anfang der Schlamm; weniger aus dem heraus das vielköpfige Ungeheuer Leben sich empormühte, sondern in dem es hexenküchengleich passiert ist:
Das Leben begann möglicherweise damit, dass Luftbläschen durch tonhaltigen Schlamm blubberten. Dabei können nämlich stabile, kugelförmige Hüllen aus Tonmineralien entstehen, die alle Voraussetzungen für die Bildung primitiver Zellen erfüllen: Sie sind stabil, besitzen Poren, die unter anderem Bausteine für potenzielle Biomoleküle ins Innere lassen, und können sogar die Reaktionen zwischen solchen Bausteinen katalysieren. […] Haben sich im Inneren der Kügelchen dann erst einmal größere Moleküle aus den einzelnen Bausteinen gebildet, können diese nicht mehr hinaus. Es handelt sich demnach um ein natürliches Sortiersystem, das vor allem solche Moleküle festhält, die zur Selbstorganisation neigen – und damit die optimalen Voraussetzung für die Bildung von Biomolekülen erfüllen…
Wissenschaft.de
Und was belebte sich inmitten des Tons, aus dem auf gewisse Weise Gott also wirklich Adam, der zum Glück kein Mensch war, geformt hat? Irgendwann entstieg ihm auf alle Fälle ein Pilz:
Pilze sind die zweitgrößte Organismengruppe und eine der ältesten Lebensformen unseres Planeten. Genvergleiche legen nahe, dass die ersten Pilze schon vor mindestens 1,5 Milliarden Jahren entstanden. Die bisher ältesten eindeutig als Pilz erkennbaren Fossilien stammen aus der Zeit vor rund 800 Millionen Jahren. Diese fädigen Ur-Pilze lebten wahrscheinlich am Rand einer urzeitlichen Küstenlagune und könnten daher schon erste Anpassungen an zeitweiliges Trockenfallen ihres Lebensraums besessen haben.
scinexx
In fädiger Detailarbeit hat man nun, schwer zu interpretieren, mutmaßliche Pilzfäden an Land von vor 635 Millionen Jahren ausfindig gemacht. Das wären weit über 200 Millionen Jahre früher als bisher bekannt, wäre das älteste Landfossil und wäre ein verstehender Quantensprung bei der Landnahme durch das Leben:
Das könnte bedeuten, dass die Pilze lange vor den ersten mehrzelligen Pflanzen die urzeitlichen Landmassen eroberten. „Zusammen mit anderen terrestrischen Mikroorganismen wie Cyanobakterien und Grünalgen könnten diese pilzähnlichen Organismen ein erstes einfaches Landökosystem gebildet haben“, erklären die Wissenschaftler. Dann hätten diese Pilze eine wichtige Rolle auch für die geobiochemischen Stoffkreisläufe jener Zeit gespielt, indem sie die chemische Verwitterung von Gestein förderten und so zur mineralischen Bindung von Kohlendioxid, aber auch zum Transport von Nährstoffen ins Meer beitrugen.
Scienexx ebenda
Nicht ganz abwegig, dass vor 635 Millionen Jahren derlei in die Wege geleitet worden ist, denn für die Zeit von vor 450 Millionen Jahren ist es als vortrefflich gelingende Symbiose belegt:
Eine „Freundschaft“ bildete offenbar die Grundlage der grünen Revolution auf unserem Planeten: Forscher präsentieren neue Hinweise darauf, dass die pflanzliche Besiedlung des Landes vor rund 450 Millionen Jahren durch eine symbiotische Beziehung mit Pilzen möglich wurde. Sie konnten zeigen, dass sogar die simplen Lebermoose – die als lebende Fossilien gelten – ihren Pilzpartnern Lipide als „Handelsgut“ anbieten – ähnlich wie die hochentwickelten Pflanzenarten. Bei Algen gibt es die entsprechende Lipid-Biosynthese hingegen nicht. Daraus schließen die Wissenschaftler, dass dieses System auf die Zeit zurückgeht, als die ersten Gewächse mit der Unterstützung ihrer Pilzpartner das Land ergrünen ließen.
Zitiert nach wissenschaft.de
Doch der Landgang war ein Fehler, die Ozeane hätte man nie verlassen dürfen. Daher vom Lande zurück ins Wasser, dorthin wo der letzte gemeinsame Vorfahr von unsereins und den guten Seeigeln residierte, „ein wahres Höllenwesen“, also ein wahrer Urmensch, ein Winzling von 1,3 Millimetern, Saccorhytus coronarius. Allerdings hauste Sacco vor 540 Millionen Jahren, also ebenfalls inmitten des frühen Kambriums, das vor 545 Millionen Jahren begann und 505 Millionen Jahre vor unserer Zeit endete. Damit ist Sacco ein Zeitzeuge der Kambrischen (Arten)Explosion, in die es proaktiv involviert gewesen war und dem Leben den entscheidenden Schub zur Unendlichen Mannigfaltigkeit in unendlicher Kombination verlieh.
In diese Zeit bzw. kaum erwähnenswert wenige Millionen Jahre zuvor, am Ende des Präkambriums, kam es zu zweierlei, das sich bedingte und wohl nur hierdurch das vielzellige Leben so artenexplodieren konnte: Sauerstoffanstieg und das HIF-System (idw-online) Erforscht anhand von Trichoplax adhaerens, die „anhaftende haarige Platte“:
Wir gehen davon aus, dass vor 550 Millionen Jahren die ersten komplexeren tierischen Lebewesen entstanden sind, zur gleichen Zeit stieg der Gehalt des atmosphärischen Sauerstoffs auf dem Planeten stark an, von drei Prozent auf sein heutiges Niveau von 21 Prozent.
Für jeden Vielzelligen Organismus ist es lebenswichtig, dass jede Zelle ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird. Dabei sind Vielzeller stärker gefordert als einzellige Organismen. Vielzellig zu sein, bedeutet, dass der Sauerstoff auch zu Zellen gelangen muss, die sich nicht an der Oberfläche des Organismus befinden. „Wir denken, das dies der Motor war, der die Vorfahren von Trichoplax adhaerens dazu trieb, ein System zu entwickeln, das einen Mangel an Sauerstoff in jeder Zelle misst und in der Lage ist, darauf zu reagieren“.
Bernd Schierwater sowie Chris Schofield laut idw-online
Die Frage ist aber, wie die jungkambrischen Vielzeller mit dem Sauerstoff umzugehen verstanden, wenn man auf einmal bis zu einem Siebenfachen des Millionen Jahre lang eingeübten Niveaus klarzukommen hatte.
Die Studie zeigt, wie Menschen in ihren Zellen Sauerstoff messen und wie der Sauerstoffgehalt die frühen Phasen der Evolution der Tiere beeinflusst hat. Das in Trichoplax entdeckte HIF-System (hypoxia induced factor system) ist ein effektives Werkzeug, um sich gegen Sauerstoffstress zu schützen. Ein Werkzeug, das vermutlich von allen Tieren beibehalten wurde. Das HIF-System wird aktiv, wenn Tiere in Sauerstoffstress geraten. Die Wissenschaftler glauben, dass die Methode existiert, seit die ersten Tiere vor rund 550 Millionen Jahren entstanden sind. Diese ersten Tiere sind Verwandte von Trichoplax adhaerens, einem einfach strukturierten Organismus ohne Organe, der nur fünf verschiedene Zellarten ausbildet.
idw-online
Auch du bist Trichoplax! Ein zu guter Anlass und Grund, mit hochgeschätzten Wolfgang Welsch uns Menschen jenseits eines anthropischen Prinzips zu verorten, nämlich vielmehr als zutiefst evolutionär geworden sein!
Ob Schwämme oder Quallen – Hauptsache Leben
Nochmal zurück zu den Schwämmen, die nach neuester Befundlage der Tiere Kern, Urgrund tierischen Seins gewesen sein könnten. Was wäre daran denn jetzt so umwerfend? Und was macht sie denn schon zu Tieren? Allein der Umstand, mehr als eine Zelle mit sich herumzutragen? Zellen im Plural, die jedoch weder Organe, Nerven noch Muskeln ausgebildet haben! Laut der Nature-Studie von 2010: “The Amphimedon queenslandicagenome and the evolution of animal complexity” ist anhand proteincodierender Sequenzabschnitte augenfällig:
Die Ähnlichkeit zwischen dem Schwamm-Genom und dem komplexerer Tiere war unerwartet groß, schreiben die Wissenschaftler. Insgesamt fanden sie mehr als 18.000 einzelne Gene, aus denen das Erbgut aufgebaut ist. So sei etwa der gesamte genetische Basis-Werkzeugkasten bereits vorhanden: Die Schwämme besitzen Gene, um den Zellzyklus zu kontrollieren, das Zellwachstum zu steuern und den Tod von Zellen zu überwachen sowie Gene für die Spezialisierung von Keimzellen, das Anheften der Zellen aneinander und für die Verteidigung und das Erkennen von fremden Eiweißstrukturen.
Spiegel Online
Und nochmal ausdrücklich: diese 18.000 betrachteten Gene sind nur solche, die nicht zur immer noch sogenannten Junk-DNA gehören. Die einfach außen vor zu lassen, ist ihrer evolutionären sowie innerkörperlich regulativen Wirkmächtigkeit wegen eigentlich kein wissenschaftlicher Status quo mehr. Und dennoch:
All das deute darauf hin, dass der Übergang vom Ein- zum Mehrzeller die Entwicklung von Mechanismen erfordert habe, mit denen sich Zellteilung, -wachstum und -spezialisierung koordinieren ließen – und dass bereits der gemeinsame Vorfahr der Tiere über diese Mechanismen verfügte, sagen die Forscher. „Aus dem Erbgut der Schwämme können wir ablesen, was Mehrzeller brauchten, um solche zu werden“, sagt Forscher Srivastava. Die Frage sei nun, welche Funktion die Gene hatten, bevor es Schwämme überhaupt gab.
Erneut Spiegel-Online
Wenden wir uns abschließend noch einem Herausforderer des Schwamms zu, (generisch) der um den Status des Urtiers konkurriert: die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi, auch Meerwalnuss gerufen. Auch die ist unter die genetische Lupe gelegt worden:
Der Vergleich mit dem Erbgut anderer Tiere verdeutlichte, dass die Rippenquallen einen ganz eigenen Zweig in der Evolution darstellt, der sich noch vor den Schwämmen von allen anderen Tierstämmen trennte. Sie stellen also die urtümlichste Abzweigung am Tierstammbaum dar.
Die Wissenschaftler vom Meerwalnuss-Genomprojekt schließen aus ihren Resultaten, dass wohl bereits ganz am Anfang der tierischen Evolution der Bauplan für die Ausbildung eines Nervensystems vorlag, die Natur es aber in einigen Fällen wie bei den Schwämmen vorzog, im Lauf der Zeit wieder auf simplere Konstruktionen zu setzen. Die Vorstellung einer linearen Evolution, die sich stets vom Einfachen hin zum Komplexeren entwickelt, muss ad acta gelegt werden.
“Am Anfang waren die Gallertartigen“ von Andrea Naica-Noebell
So langsam wird es unübersichtlich. Demnach scheinen die Quallen den Schwämmen vorausgegangen, dennoch nicht das Urtier gewesen zu sein. Und Schwämme demnach „nur noch“ Abzweigler vom bereits bequallten Lebensweg mit veranlagtem Nervensystem, auf das Schwämme doch nochmal testweise verzichtet haben. Jetzt sei aber verraten: diese Studie über die Quallenherkunft stammt aus 2013, während Elizabeth Turners Befundung aktuell ist und schlicht empirisch aufzeigt, was einst – vor 890 Millionen Jahren – tierisch gewesen ist. Sprich, es ist immer einzupreisen, von wann der jeweilige Kenntnisstand ist und ob Labor- oder Feldbefunde vorliegen.
Faszination leben
Hier soll – für heute – die Reise enden. Das Leben lebt und ist nur manchmal an die Lebenden verschwendet. Nämlich leider dann immer, wenn solche Experimentatoren wie beispielhaft gewisser Bolsonaro in realitätsverweigertem Eskapismus am Lebensdasein mutwillig Massenmord begeht. Wenn es nur er wäre… Es bräuchte mehr, deren Haltung ist:
Ich bin Leben, das leben will, inmitten von Leben, das leben will
Das unendlich Faszinierende ist in jedem Fall, wie sehr sich dieses oder jenes Leben gegenseitig stützte, dazu verhalf, zu leben: Cyanobakterien, die mit ihrem photosynthetischen Nebenprodukt erst Schwefelbakterien den Weg bahnten; diese als Anzeiger für so viel Sauerstoff dienen, dass eventuell bis 1,2 Milliarden Jahre zurück eine vielzellige Evolution von Schwämmen denkbar wird; deren Existenznachweis nun immerhin schon bis 890 Millionen Jahre zurückweist. Die wiederum aber vielleicht doch nur eine Nebenlinie bilden, u.a. nervenlos, wohingegen die Quallen da wegweisender gewesen sein mögen.
Hinzu die stete Frage, was als Leben eingepreist wird. Das Gros der Forschenden scheint sich (übermäßig) auf tierisches Leben zu versteifen und das auch erst so richtig in der Zeit der Kambrischen Artenexplosion anzusiedeln. Vereinzelte Eremiten in der Zeit sind dem vorausgegangen, doch ohne anständige 21% Sauerstoff wie in unseren hochtrabenden Zeiten taugte das noch nicht – was eine fehlgehende Vorannahme sein mag. Gerade deshalb, um Verwirrung zu stiften, habe ich den möglichen ländlichen Urpilz eingereiht, um die übliche Dichotomie aus Pflanzen (Flora) und Tiere (Fauna) aufzubrechen. Denn es gibt und hat gutmöglich länger als Pflanze und Getier schon Pilze gegeben, die dem Grünzeug vermutlich erst den Weg an Land bahnten, die Welt buchstäblich auflockerten. Ohne die Pilze hätte sonst niemand erfolgreich das Wasser verlassen können, sondern wäre elendig an Land verreckt. Und die Vorarbeiten über Jahrmilliarden durch die Mikroben, erst durch sie der Steinboden, hiernach die Atmosphäre zunehmend mit Sauerstoff angereichert wurde, wodurch sich sauerstoffaffin Neues ausbreiten konnte. Und inwieweit soll man (zumindest Riesen)Viren hinzuzählen, die über keine eigene Zelle verfügen, sondern nur eine Ansammlung von DNA oder gar bloß RNA sind. Viren, die sich zumindest als Retroviren bis in die DNA ihrer Wirte einschreiben und dort verewigen können. Reicht das schon? Alleine freilich nicht, aber wer ist schon so irre, sich unökologisch ein Leben isoliert vom Rest des Leben vorzustellen? Achja: Der Mensch! Fachausdruck hierfür – Obacht: Autopoiesis =Altgriechisch für Selbsterschaffung. Sich selbst erschaffen? Das ist doch reichlich schräg. Denn, um es fachausdrücklich noch weiter zu treiben: die Suche nach dem Urleben, dem allerersten Lebewesen auf Erden ist kausalitätsgetrieben verständlich, dorthin aber bis zu einer lebensurquellenden Singularität zu gelangen, ist meines Erachtens eine bloße Annahme, die es zu bestätigen gilt oder auch nicht. Warum sollte sich auf einer riesigen Erde, in diesem oder jenem Ton, dieser oder jener Heißen Quelle nicht parallel, und konvergent gleichzeitig Leben im Plural entstanden sein? Da und dort, ein eher so sowie ein eher anders geartetes Leben, das sich irgendwann traf und beschloss, ein gemeinsames Ökosystem auszubilden. Geteiltes Leid ist halbes Leid! Und wenn das rein zufällig passiert sein mag, als sich zwei Bakterien – nennen wir sie Cyano und Sulfado – trafen und es zu einem Gentransfer zwischen Einzellern kam, die sich sonst nur austauschlos vervielfältigen, so dann aber doch eine lebendige Dritte Macht schufen. Sonst ganz tabuverschämt Inzest vermeiden, um ihn singulär für das Leben zu postulieren – nunja.
Um es mit der Perry Rhodan-Serie, der weltweit längsten und größten und umfangreichsten SF-Serie, auszudrücken, wobei anstelle der sog. Hohen Mächte (Ordnung und Chaos), wie sie sich nur zu gerne selber sehen und rufen lassen, per Copy-and-Paste der Homo sapiens und anstelle des Kosmos die Erde einzufügen wäre:
[Wir] … wissen, dass das Universum längst nicht mehr von Ordnung und Chaos beherrscht wird, wie es in der Frühzeit der Schöpfung war. Sondern wir rechnen aus statistischer Sicht das Leben an sich längst hinzu. In seiner natürlichen Vielfalt, mit der Fähigkeit, jede noch so kleine Nische zu besetzen. Wir betrachten im Spiel der Mächte das Leben als dritte Kraft. Richtungslos, niemals übergreifend organisiert, amorph.
Nur 21% aller Eingriffe innerhalb der Reichweite der Statistiker gehen auf die Kosmokraten zurück, für 16% aller Eingriffe sind die Chaotarchen verantwortlich. Nach den Beobachtungen der Pangalaktischen Statistiker gehen 63% aller Eingriffe in die kosmische Struktur des Universums von unabhängigen Mächten aus.
Perrypedia zum Leben an sich
Aber auch diesseits unserer Realität, wo Mensch sich als chaotischste Ordnung inszeniert, gibt das Leben den Takt auf Gaia vor, woran die Zwischenphase Anthropozän nichts ändern wird. Das Leben fand und findet seinen Weg und überwindet, ja besiegt am Ende nicht nur in Jurassic Park den Menschen! Life goes on and ever on!
Zweiundvierzig 