Die ersten Eukaryonten haben Purificacion Lopez-Garcia und David Moreira im Plankton in der Antarktis gefunden, in 3.000 Metern Tiefe. Die dortigen Einzeller sind 50 Mal kleiner als die bisher bekannten Sorten, mit erstaunlich vielfältiger Morphologie. Da gibt es Eukaryonten, die aussehen wie ein Spermatozoid mit langem Schwanzfaden, andere verfügen über eine Art Maul mit Zähnen. Jetzt studieren die beiden Forscher Einzeller, die in einem Umfeld mit anderen Extrembedingungen leben. Proben gesammelt wurden so mitten im Atlantik, nahe den Azoren-Inseln, an zwei Stätten um einen unterseeischen Vulkankrater herum. Purificacion Lopez-Garcia stammt aus Spanien und forscht nun in der Abteilung Ökologie, Systematik und Entwicklung in der Universität Paris-Sud:
Am Rainbow genannten Standort, in 2.200 Meter Tiefe, haben wir Sedimente gesammelt. Dabei handelt es sich um den isothermalen Bodensatz, der nach heutigem Kenntnisstand am stärksten angereichert ist mit Metallen, vor allem Schwermetallen. Des weiteren haben wir nahe den heißen Vulkanquellen, in 1.600 Meter Tiefe, Behälter mit Nährlösung ausgesetzt, die 2 Wochen dort blieben. In der Nährlösung entwickelten sich Mikroorganismen, Bakterien und ebenso Mikro-Eukaryonten, die wir untersucht haben.
Die erste Überraschung: das Ökosystem am Meeresgrund ist weit komplexer als bislang gedacht. In der Tiefe des Atlantiks leben Einzeller, die wesentlich höhere Temperaturen ertragen als bisher für möglich gehalten wurde. Eine genaue Temperaturbestimmung war den Forschern noch nicht möglich, denn an der Fundstelle mischt sich der Heißwasserwirbel aus dem Erdinneren mit dem kalten Atlantikwasser. Doch ein Plastikbehälter mit Nährlösung war angeschmolzen - sein Material ist hitzeresistent bis 190 Grad. Mit Hilfe eines Elektronenmikoskops studierten die Wissenschaftler im Labor den genetischen Code der Einzeller. Mit dieser mikrobiologischen Arbeitsweise gelten sie als Pioniere. Und sie bestimmten eine Hundertschaft bislang unbekannter Spezies in vielfältigen Formen. Eventuell handelt es sich dabei um nichts weniger als um ein neues Artenreich der Einzeller. David Moreira:
Einer der interessantesten Punkte unserer Arbeit ist wohl folgender: in all den Studien der letzten Jahre, seien sie von uns oder von anderen, bei denen der genetische Code der Eukaryonten untersucht wird, finden wir eine neue Lebensgemeinschaft nach der anderen. Damit werden gewissermaßen weiße Flecken in der Stammesgeschichte der Einzeller gefüllt. Nicht nur das, dank der neu entdeckten Stämme können wir die Stammbaum-Position der bisher schon bekannten Einzeller-Gruppen bestimmen, von denen wir nicht wussten, welches ihre nächsten Ahnen waren. Das hilft uns, über alle bekannten Einzeller-Gruppen und ihre Entwicklung eine klarere Vorstellung zu bekommen.
Als nächstes wollen die beiden Forscher überprüfen, ob dieselben, neu entdeckten Einzeller-Gruppen auch an anderen Orten der Erde, beispielsweise im Pazifik, aufzufinden sind.
Vielleicht haben wir bald mehr Informationen über die möglichen Vorgänger unserer heutigen Eukaryonten, wenn wir weiterforschen an solchen Stätten wie untermeerischen Heißwasser-Quellen, an denen Extrembedingungen herrschen. Denn wir wissen heute, dass ein solches Umfeld in der Frühgeschichte der Erde, als sich das erste Leben und die Einzeller entwickelten, weit verbreitet war. Wenn wir also Eukaryonten in einem solchen Umfeld näher erforschen, könnte es uns gelingen, die Ahnenreihe der ersten Einzeller aufzuspüren. Insofern sie existieren, was nicht sicher ist. Aber wir sind am richtigen Ort, um sie zu suchen. Damit könnten wir die 'missing-links' entdecken oder gar vielleicht noch lebende Fossilien. Das gäbe uns sicher sehr interessante Auskünfte über die Herkunft dieser Eukaryonten, von denen auch wir abstammen.
Am Rainbow genannten Standort, in 2.200 Meter Tiefe, haben wir Sedimente gesammelt. Dabei handelt es sich um den isothermalen Bodensatz, der nach heutigem Kenntnisstand am stärksten angereichert ist mit Metallen, vor allem Schwermetallen. Des weiteren haben wir nahe den heißen Vulkanquellen, in 1.600 Meter Tiefe, Behälter mit Nährlösung ausgesetzt, die 2 Wochen dort blieben. In der Nährlösung entwickelten sich Mikroorganismen, Bakterien und ebenso Mikro-Eukaryonten, die wir untersucht haben.
Die erste Überraschung: das Ökosystem am Meeresgrund ist weit komplexer als bislang gedacht. In der Tiefe des Atlantiks leben Einzeller, die wesentlich höhere Temperaturen ertragen als bisher für möglich gehalten wurde. Eine genaue Temperaturbestimmung war den Forschern noch nicht möglich, denn an der Fundstelle mischt sich der Heißwasserwirbel aus dem Erdinneren mit dem kalten Atlantikwasser. Doch ein Plastikbehälter mit Nährlösung war angeschmolzen - sein Material ist hitzeresistent bis 190 Grad. Mit Hilfe eines Elektronenmikoskops studierten die Wissenschaftler im Labor den genetischen Code der Einzeller. Mit dieser mikrobiologischen Arbeitsweise gelten sie als Pioniere. Und sie bestimmten eine Hundertschaft bislang unbekannter Spezies in vielfältigen Formen. Eventuell handelt es sich dabei um nichts weniger als um ein neues Artenreich der Einzeller. David Moreira:
Einer der interessantesten Punkte unserer Arbeit ist wohl folgender: in all den Studien der letzten Jahre, seien sie von uns oder von anderen, bei denen der genetische Code der Eukaryonten untersucht wird, finden wir eine neue Lebensgemeinschaft nach der anderen. Damit werden gewissermaßen weiße Flecken in der Stammesgeschichte der Einzeller gefüllt. Nicht nur das, dank der neu entdeckten Stämme können wir die Stammbaum-Position der bisher schon bekannten Einzeller-Gruppen bestimmen, von denen wir nicht wussten, welches ihre nächsten Ahnen waren. Das hilft uns, über alle bekannten Einzeller-Gruppen und ihre Entwicklung eine klarere Vorstellung zu bekommen.
Als nächstes wollen die beiden Forscher überprüfen, ob dieselben, neu entdeckten Einzeller-Gruppen auch an anderen Orten der Erde, beispielsweise im Pazifik, aufzufinden sind.
Vielleicht haben wir bald mehr Informationen über die möglichen Vorgänger unserer heutigen Eukaryonten, wenn wir weiterforschen an solchen Stätten wie untermeerischen Heißwasser-Quellen, an denen Extrembedingungen herrschen. Denn wir wissen heute, dass ein solches Umfeld in der Frühgeschichte der Erde, als sich das erste Leben und die Einzeller entwickelten, weit verbreitet war. Wenn wir also Eukaryonten in einem solchen Umfeld näher erforschen, könnte es uns gelingen, die Ahnenreihe der ersten Einzeller aufzuspüren. Insofern sie existieren, was nicht sicher ist. Aber wir sind am richtigen Ort, um sie zu suchen. Damit könnten wir die 'missing-links' entdecken oder gar vielleicht noch lebende Fossilien. Das gäbe uns sicher sehr interessante Auskünfte über die Herkunft dieser Eukaryonten, von denen auch wir abstammen.