Gestaltwandler der Urzeit

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Credit: Zach Adam und Nicholas Butterfield
Prokaryotische (A, B), eukaryotische (D-F) und phylogenetisch unbestimmte (C, G-I) Mikrofossilien des frühen Mesoproterozoikums aus der Greyson-Formation der unteren Belt-Supergruppe, Credit: Zach Adam und Nicholas Butterfield

Sowohl die Entstehung als auch der Aufstieg der komplexeren, eukaryotischen Organismen ist noch immer ein Mysterium. Zachary Adam und Kollegen der Harvard Universität fanden kürzlich jedoch zwingende Beweise, dass die zu den Unikonta gehörende Art Tappania plana eine der ersten eukaryotischen Lebewesen darstellen könnte.

Gut erhaltene Fossilien dieser Art wurden im US-Bundessstaat Montana gefunden, die sie als Mitglied der sogenannten „crown-group“ (Anm. d. A.: In etwa der Spitze eines phylogenetischen Baumes entsprechend; „Krone der Evolution“) der Eukaryoten ausweisen, die nach bisheriger Auffassung erst in jüngerer Vergangenheit auftraten. Tappania plana stellt damit eine erste Verbindung aus dem Präkambrium zu heute existenten Eukaryoten dar.

Weltweit gibt es nur sehr wenige Gesteinsformationen aus der Zeit der ersten Eukaryoten. Die Belt-Supergruppe – eine davon – gibt heutzutage wertvolle Einblicke in diesen Teil geologischer Geschichte. Ursprünglich wiesen die Gesteine nur einen sehr geringen verwertbaren Fossilgehalt auf, Adam nutzte jedoch eine neuartige Rückgewinnungs-Methode, mit deren Hilfe mehr der seltenen Überreste geborgen werden konnten.

„Man kann mehr der interessanten Fossilien gewinnen, wenn man das Muttergestein zuvor behutsam auflöst“, erklärt Adam. „Ich hatte den Verdacht, dass bereits bei der Suche nach Fossilien die schönsten und empfindlichsten Stücke zerstört werden.“ Der Wissenschaftler brachte schon viele Jahre mit der Analyse der Fundstücke aus seiner Ausgrabungsstätte zu, wo er gemeinsam mit Co-Autor Nicholas Butterfield einige Fossilien der frühen Eukaryoten fand.

Tappania plana wurde bereits vor fast 20 Jahren in China entdeckt. Die Organismen gebärdeten sich wohl wie Gestaltwandler, konnten sie sich zum Beispiel zur Nahrungsaufnahme Beulen und Röhren wachsen lassen. „Wenn man einen kleinen Ball und eine kleine Röhre ausbilden kann, fällt es nicht schwer zu glauben, dass man sich selbst in nahezu alles verwandeln könnte“, meint Adam.

Aufbau einer (modernen) Eukaryotenzelle
Aufbau einer (modernen) Eukaryotenzelle

Die Fundstücke der Supergruppe weisen jedoch noch eine weitere Besonderheit auf: Sie beweisen die Fähigkeit der Eukaryoten, sich eine zweite Membran wachsen zu lassen. Diese äußere Membran konnte unabhängig der inneren wachsen und diente vermutlich der Nahrungsverteilung. Das bedeutet, dass bereits eine Art der Kommunikation zwischen beiden Membranen möglich war, wie sie üblicherweise nur bei Vertretern der crown-group üblich ist.

Angetrieben wird Zachary Adams vom Wunsch, eine evolutionäre Lücke zwischen den einfachsten Bakterien/Archaea und den einfachsten Eukaryoten zu füllen. „Gehören sie [Tappania plana] bereits zu den crown-group-Eukaryoten wie wir sie heute haben oder befinden sie sich irgendwo dazwischen? Leider haben wir noch keine Beispiele einer Zwischenform, die dies belegen könnte.“, bedauert er. Dennoch – oder gerade deshalb – plant der Wissenschaftler, seine Forschungsarbeit weiterzuführen. Auch seine neue Ausgrabungstechnik könnte auf zukünftigen Mars-Missionen zum Einsatz kommen.

   

    

Quelle: GSA (27.09.2016)

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Christoph Faist

Studiert seit 2015 am gemeinsamen Geozentrum von LMU und TU in München.

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