Bessere Lichtnutzung

Leben auf der Erde bekam vor drei Mrd. Jahren Riesenschub

(Bild: APA/Angelika Warmuth)

Dank einer verbesserten Nutzung des Sonnenlichtes haben primitive Lebensformen auf der Erde vor rund drei Milliarden Jahren einen gewaltigen Entwicklungssprung gemacht. Das ist das Ergebnis einer Untersuchung von Wissenschaftlern des Massachusetts Instituts of Technology (MIT). Demnach sind über einen Zeitraum von etwa 500 Millionen Jahren das gemeinsame Erbgut aller Lebewesen massiv gewachsen und 27 Prozent der heute existierenden Genfamilien entstanden.

Zu den Ergebnissen kamen die Wissenschaftler mithilfe eines mathematischen Modells, das die Evolution von Tausend heute existierenden Schlüsselgenen berechnete. Die US-Forscher Eric Alm und Lawrence David, die ihre Studie in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlichten, nennen die umwälzende Phase in der Erdgeschichte die Archaische Expansion.

Hintergrund sei das Aufkommen einer biologischen Schlüsselfunktion, welche die Bewegung von Elektronen im Inneren der Zellmembran ermöglicht. Damit seien Pflanzen und Mikroben in die Lage versetzt worden, über die Photosynthese Energie aus Sonnenlicht zu erzeugen und Sauerstoff aufzunehmen. Alm und David gehen davon aus, dass damit der Grundstein für "größere und komplexere mikrobische Ökosysteme" gelegt wurde.

Auf die Archaische Expansion folgte rund 500 Millionen Jahre später die Entstehung unserer heutigen sauerstoffhaltigen Erdatmosphäre, in der Fachsprache "Great Oxidation Event", kurz: GOE, genannt. Frühe Lebensformen, die keinen Sauerstoff aufnahmen, starben damals aus. An ihre Stelle traten höhere Lebewesen, die von Sauerstoff abhängig waren.