Die seltsamste Partnerschaft der Erdgeschichte

Halt mal kurz inne und denk darüber nach.

Irgendwann vor etwa zwei Milliarden Jahren – Wissenschaftler streiten sich noch über das genaue Datum – schlossen zwei einzellige Organismen vermutlich das wichtigste Geschäft, das es je auf diesem Planeten gab.

Einer war ein Archaeon. Der andere ein Bakterium.

Sie schmusten. Sie verschmolzen. Und aus diesem Deal entstand... einfach alles.

Jede Pflanze. Jedes Tier. Jeder Pilz. Jedes Lebewesen, das du je gesehen hast – dich eingeschlossen. All das geht auf genau diese eine unwahrscheinliche Partnerschaft zurück.

Das Rätsel um den Ursprung komplexen Lebens

Fakt ist: Es ist passiert. Wissenschaftler sind sich relativ sicher, dass vor etwa 1,8 bis 2,7 Milliarden Jahren irgendeine Art von Verschmelzung zweier mikrobieller Lebensformen die erste „eukaryotische" Zelle hervorbrachte – also jene Sorte mit Zellkern und dem ganzen inneren Apparat, der komplexes Leben erst möglich macht.

Aber wie genau? Das war bisher die große Frage.

Sieh mal, Bakterien und Archaeen sind beides einzellige Organismen, aber sie unterscheiden sich mehr voneinander, als man vielleicht denken würde. Stell sie dir vor wie entfernte Verwandte, die verschiedene biologische Sprachen sprechen. Beide sind einfach, beide mikroskopisch klein – aber sie funktionieren grundlegend anders.

Wie also schafften es diese beiden biologischen Fremden, so gut miteinander klarzukommen, dass sie sich zu etwas völlig Neuem zusammentaten?

Genau das macht eine neue Studie so aufregend.

Uralte Mikrobenstädte voller Geheimnisse

Wissenschaftler untersuchen schon länger sogenannte Stromatolithen – denk sie dir wie alte Mietshäuser, die komplett aus Mikroben bestehen. Diese Strukturen, gefunden an Orten wie der Shark Bay in Westaustralien, werden von Cyanobakterien in dicken, schleimigen Matten gebaut. Sie gehören zu den ältesten lebenden Strukturen auf der Erde – seit Milliarden Jahren im Grunde unverändert.

Manche Forscher nennen sie „lebende Fossilien", und ehrlich gesagt, trifft es das ganz gut.

Diese Mikrobenmatten sind im Prinzip Zeitkapseln. Als Wissenschaftler mehrerer australischer Universitäten Proben aus der Shark Bay nahmen und ins Labor brachten, fanden sie etwas Bemerkenswertes.

Sie entdeckten ein Mitglied der Asgard-Archaeen-Familie (diese Gruppe wurde erst 2015 identifiziert und nach der nordischen Mythologie benannt, weil Wissenschaftler offenbar Horror vor langweiligen Namen haben). Dieses bestimmte Archaeon lebte zusammen mit einer bestimmten Bakterienart.

Und jetzt wird's richtig spannend: Die Forscher nutzten unglaublich leistungsstarke Bildgebungstechnologie, um diese winzigen Kreaturen ganz nah zu betrachten – und fanden etwas Unerwartetes.

Brücken aus Nanoröhrchen

Die beiden Organismen waren durch das verbunden, was die Wissenschaftler schlicht „Nanotubes" nannten – winzige, dünne Röhrchen, die das Archaeon mit dem Bakterium verbanden. Wir reden hier von Strukturen so klein, dass eine Million von ihnen nebeneinander kaum einen Millimeter ergeben würden.

Diese kleinen Brücken waren aber nicht nur physische Verbindungen. Die Forscher entdeckten, dass jedes Mikroben-Ding Compounds herstellte, die das andere gebrauchen konnte – Vitamine, Nährstoffe, sogar Wasserstoff. Sie teilten Ressourcen, schufen im Grunde ein gegenseitiges Unterstützungssystem.

Das ist wirklich faszinierend, und zwar aus folgendem Grund.

Wissenschaftler haben schon lange die Hypothese aufgestellt, dass die ursprüngliche Verschmelzung, die komplexes Leben hervorbrachte, wahrscheinlich genau diese Art enger Wechselwirkung beinhaltete. Aber tatsächlich einen lebenden Asgard-Archaeon und ein Bakterium auf diese Weise miteinander interagieren zu sehen? Das ist gewaltig. Es ist, als hätte man endlich den Beweis für eine Theorie gefunden, die seit Jahrzehnten in der Luft schwebt.

Warum sollte dich das interessieren?

Jetzt werde ich ein bisschen philosophisch, denn ich finde, diese Entdeckung verdient etwas Nachdenken.

Du bist, in einem sehr realen biologischen Sinn, das Produkt einer uralten Partnerschaft zwischen zwei Wesen, die wahrscheinlich so unterschiedlich waren, wie zwei einzellige Organismen nur sein können. Jede Zelle in deinem Körper – mit ihren Mitochondrien, ihrem Zellkern und dem ganzen komplizierten Apparat – geht zurück auf diesen Moment, in dem zwei völlig inkompatible Lebensformen beschlossen, zusammenzuarbeiten.

Und jetzt haben wir im Grunde eine Wiederholung davon beobachtet, wie das vielleicht ausgesehen hat, versteckt in einer Gesteinsformation in Australien, die ihren Job macht, seit das Leben gerade die Photosynthese entdeckt hatte.

Die Forscher selbst drückten es schön aus. Dr. Brendan Burns von der University of New South Wales vermutete, dass Stromatolithen nicht nur dort sein könnten, wo frühes Leben aufblühte – sie könnten uns buchstäblich zeigen, wie komplexes Leben überhaupt entstanden ist. Ein kleines Modell davon, wie Partnerschaften zwischen verschiedenen Organismen letztlich alles erschufen, was wir um uns herum sehen.

Das große Ganze

Ich weiß nicht, wie's dir geht, aber ich find das auf eine seltsame Art tröstlich.

Wir leben in einer Zeit, in der Spaltung und Unterschiede die Schlagzeilen dominieren. Und dann gibt's da uns – ein提醒, dass einige der grundlegendsten Prozesse in der Natur – Prozesse, die alles Schöne und Komplexe unserer Welt erschufen – aus Zusammenarbeit über Differenzen hinweg entstanden sind.

Zwei winzige Lebensformen, Milliarden Jahre her, bauten eine Brücke, die zu klein war, um sie zu sehen. Und diese Brücke machte alles andere möglich.

Vielleicht steckt da irgendwo eine Lektion drin. Oder ich werde einfach nur philosophisch über Mikroben. Wie auch immer – wenn du das nächste Mal in den Spiegel schaust, denk daran: Du schaust das Produkt der erfolgreichsten Partnerschaft in der Geschichte der Erde an.

Nicht schlecht für etwas, das mit zwei Zellen anfing, die beschlossen, ein paar Nährstoffe zu teilen, oder?