Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze bestehen alle aus Zellen mit Zellkern, sogenannten Eukaryoten. Entstanden sind diese Zellen, die die Grundlage allen komplexen Lebens bilden, vor rund zwei Milliarden Jahren. „Es wird angenommen, dass Eukaryoten das Ergebnis einer Verschmelzung einer ursprünglichen archäischen Wirtszelle und eines endosymbiotischen Bakteriums sind“, erklärt ein Team um Stephanie-Jane Nobs von der University of New South Wales in Sydney. Aus den in die Archaeenzelle aufgenommenen Bakterien entwickelten sich demnach die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen.
Urahn der Eukaryoten
„Worum genau es sich bei der Wirtszelle handelte, galt lange Zeit als eines der größten Rätsel der Evolutionsbiologie, doch immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass es sich um sogenannte Asgard-Archaeen handelte“, erläutern Nobs und ihre Kollegen. Diese zuerst an hydrothermalen Schloten der Tiefsee entdeckten Mikroben sind am nächsten mit Eukaryoten verwandt und besitzen schon viele der für diesen zellkerntragenden Zelltyp typischen Gene. Da sie im Labor jedoch schwierig zu kultivieren sind, ließen sich die Prozesse, die zur Entstehung von Zellen mit Zellkern geführt haben könnten, bisher kaum nachvollziehen.
Doch nun haben Nobs und ihr Team eine neue Art von Asgard-Archaeen identifiziert und nach jahrelangen Versuchen erfolgreich kultiviert. Entdeckt haben sie die neue Art, der sie den Namen Nerearchaeum marumarumayae gaben, in mikrobiellen Matten in der westaustralischen Meeresbucht Shark Bay. „Mikrobielle Matten sind dicke, geschichtete Biofilme, in denen verschiedene Organismen miteinander interagieren und Stoffe austauschen, um Energie und Nährstoffe zu gewinnen, wobei sie für ihr Überleben unverzichtbare metabolische Wechselbeziehungen entwickeln“, erklärt das Forschungsteam. Vor 2,5 bis 0,5 Milliarden Jahren waren solche Matten weit verbreitet und bildeten wahrscheinlich wichtige Zentren der Evolution. Heute kommen sie nur noch in Umgebungen vor, in denen sie wenig von Eukaryoten gestört werden – unter anderem in dem sehr salzhaltigen flachen Wasser von Shark Bay.
