Die Entstehung des Lebens

[Dannyboy]

Die aktuelle GEO Kompakt zeigt relativ detailliert, wie die ersten Zellen entstanden sind und dürfte was das angeht auf ziemlich dem neuesten Stand sein.

Das würde mich enorm überraschen. Ich schätze eher, das da einige ausgefeilte Spekulationen von Szostak et. al. zu diesem Thema in verdauliche Form gepackt.

Niemand weiß, wie die ersten Zellen entstanden sind.

Weiterhin wird auch gut erklärt, wann nach heutigem Wissen von RNA auf DNA gewechselt wurde, wann Vielzeller entstanden sind und vieles mehr.

Nach heutigen Wissen, wissen wir davon relativ wenig.
Zumindest gibt das Michael Yarus in "Life from an RNA World" zu.

Aber das tolle ist, das wir auf dem Gebiet doch Fortschritte machen.

Stromatholite sind seit 3,5 Ga bekannt und ganz sicher Einzeller.

Vielleicht sollten wir uns auf eine vernünftige Definition einigen. Echte Vielzeller sind schon etwas mehr als kooperative Bakterienkolonien.

Bei den Kolonien von Cyanobakterien haben wir wohl so eine Art Zwischenform zwischen reiner EInzellingkeit und ausgeprägter Vielzelligkeit.

Ich meine, ich hatte das damals auch in den Artikel zur Kambrischen Explosion auf deiner HP reingeschrieben, dass es Ansätze über genetische Uhren gibt, nach denen sich die Tierstämme vor über 600 Ma getrennt hätten, also sicher noch vor dem Kambrium. Natürlich kann man sich streiten, ob diese Uhren überhaupt über so lange Zeiträume Gültigkeit haben...

Ja, die "kambrische Explosion" ist wohl teilweise ein Artefakt, als ein evolutionäres Großereignis. Aus verschiedenen Gründen wurden die Lebewesen dieser Epoche viel besser konserviert, als ihre Vorfahren, so das der EIndruck entsteht, die wären plötzlich entstanden.

[max]

Vielleicht sollten wir uns auf eine vernünftige Definition einigen. Echte Vielzeller sind schon etwas mehr als kooperative Bakterienkolonien.

Bei den Kolonien von Cyanobakterien haben wir wohl so eine Art Zwischenform zwischen reiner EInzellingkeit und ausgeprägter Vielzelligkeit.

Fädige Cyanobakterien sind sicher keine Zwischenform, da es eben keine Kolonien sind

Das Problem ist wohl eher einfaches Missverständnis darüber, was Besonderheiten von Eukaryoten sind.

Bei Bakterien gibt es verschiedene Formen von Kooperation von verschiedenen Zellen:
1.) die Zellen wachsen als einzelne, durch nichts verbundene Zellen, kommunizieren aber über Botenstoffe (das wären jetzt sicher Einzeller, aber natürlich schon Kolonien)
2.) die Zellen sind über eine Matrix verbunden (z.B. Biofilme), chemisch im Endeffekt durchaus ähnlich der Zellverbindungen bei Tieren - allerdings ohne direkte Verbindungen zwischen den Zellen (das wären auch noch Einzeller)
3.) Konsortien: mehrere Zellen (verschiedene Arten!) kooperieren eng, haben gemeinsame Stoffwechselwege und sind unabhängig oft nicht lebensfähig (das wäre jetzt eine Zwischenform!). Stromatholite bestehen zum Teil wohl aus Konsortien
4.) Vielzeller: die Zellen werden bei der Teilung nicht getrennt, sondern bilden z.B. Fäden. Es gibt Kommunikation zwischen den Zellen und teilweise auch Arbeitsteilung (z.B. Heterocysten). Stromatolithe enthalten bestehen zu einem großen Teil aus solch vielzelligen Cyanobakterien.

Ja, die "kambrische Explosion" ist wohl teilweise ein Artefakt, als ein evolutionäres Großereignis. Aus verschiedenen Gründen wurden die Lebewesen dieser Epoche viel besser konserviert, als ihre Vorfahren, so das der EIndruck entsteht, die wären plötzlich entstanden.

Das mit der Konservierung ist aber auch nur eine Spekulation

[Dannyboy]

Nein, das ist nicht nur Spekulation.

[max]

Nein, das ist nicht nur Spekulation.

Wenn man schreibst, dass nur nicht die entsprechenden Fossilien gefunden werden, kann dies nur eine Spekulation sein - weil die entsprechenden Fossilien ja nicht gefunden wurden!

Man kann natürlich Stammbäume etc. errechnen - aber da gibt es ja genau das Problem, dass man wissen müsste, ob die Evolution sprunghaft oder nicht ist. Also ob man z.B. die Zahl von Unterschieden, die man in der DNA findet, zu Messen von Zeiträumen verwenden kann.

[Dannyboy]

Zu dem Zeitpunkt, an dem die Evolution harte Körperteile hervorbrachte, wurde die Wahrscheinlichkeit zur Bildung lang andauernder Fossilien drastisch erhöht.

Es ist klar, das die Epoche mit einem sprunghaften Anstieg der Fossilienbildung aufwarten kann.

[max]

Zu dem Zeitpunkt, an dem die Evolution harte Körperteile hervorbrachte, wurde die Wahrscheinlichkeit zur Bildung lang andauernder Fossilien drastisch erhöht.

Richtig, aber gleichzeitig bietet dies auch die Möglichkeit, neue Körperformen herauszubilden, neue ökologische Nischen zu erobern, d.h. neue Arten zu bilden - also eben zu einer Explosion der Artenvielfalt zu führen.

[Spocky]

Das würde mich enorm überraschen. Ich schätze eher, das da einige ausgefeilte Spekulationen von Szostak et. al. zu diesem Thema in verdauliche Form gepackt.

Niemand weiß, wie die ersten Zellen entstanden sind.

Wissen tuts keiner, aber bis auf das, dass man noch keine Zellentstehung beobachtet hat ist der Rest der Chemie schon bei Black Smokern beobachtet worden.

Ja, die "kambrische Explosion" ist wohl teilweise ein Artefakt, als ein evolutionäres Großereignis. Aus verschiedenen Gründen wurden die Lebewesen dieser Epoche viel besser konserviert, als ihre Vorfahren, so das der EIndruck entsteht, die wären plötzlich entstanden.

Ja, so braucht beispielsweise Collagen Sauerstoff um auszuhärten und wenn plötzlich genug Sauerstoff da wäre, der es vorher nicht war, dann kann das schon eine Erklärung sein, aber es gibt auf dem Gebiet noch zu viele Wissenslücken.

[Dannyboy]

Wissen tuts keiner, aber bis auf das, dass man noch keine Zellentstehung beobachtet hat ist der Rest der Chemie schon bei Black Smokern beobachtet worden.
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Äh nein. Black Smoker sind toll, aber als Kandidaten eher zu heiß. White Smoker genannte hydrothermale Quellen sind geeignetere Kandidaten.

Eine der größten Unbekannten stellt immer noch die Bildung von Nukleotid-Polymeren dar. Da gibt es bisher nur unausgegorene Ideen, die viel zu kurze Oligonukleotide hervor bringen

[avatarius+solarius]

Ein Problem ist auch , wie sich die ersten Protozellen unter den instabilen Verhältnissen bilden konnten - wäre das in Gesteinen geschehen hätten die Zellen auch einen Weg finden müssen ins offene Gewässer zu kommen.....

Zudem müssten diese Archonten extrem widerstandsfähig gewesen sein...da beißt sich die Schlange in den Schwanz !

Viele Theorien sollten besser noch mal überdacht werden....

[Spocky]

Äh nein. Black Smoker sind toll, aber als Kandidaten eher zu heiß. White Smoker genannte hydrothermale Quellen sind geeignetere Kandidaten.

Es ist ja nicht so, dass der ganze Black Smoker 350 - 400 °C heiß ist, sondern nur das Wasser. Nach außen hin kühlt der relativ rasch ab und es sind ja gerade die BS-Minerale wie Bleiglanz, die die Reaktionen zu organischen Molekülen hin fördern.

Ein Problem ist auch , wie sich die ersten Protozellen unter den instabilen Verhältnissen bilden konnten - wäre das in Gesteinen geschehen hätten die Zellen auch einen Weg finden müssen ins offene Gewässer zu kommen.....

Zudem müssten diese Archonten extrem widerstandsfähig gewesen sein...da beißt sich die Schlange in den Schwanz !

Viele Theorien sollten besser noch mal überdacht werden....

Wo du wieder Probleme siehst...

Aus dem Gestein raus hast du die Zellen ganz schnell, dazu muss nur ein Teil des Schlotes oder der Schlot als ganzes abbrechen et voilà...

Nur die ersten Reaktionen sind empfindlich, aber sobald du eine schützende Membran hast, ist die Zelle nicht unempfindlicher als heutige Bakterien und die halten einiges aus.

[Dannyboy]

Es ist ja nicht so, dass der ganze Black Smoker 350 - 400 °C heiß ist, sondern nur das Wasser. Nach außen hin kühlt der relativ rasch ab und es sind ja gerade die BS-Minerale wie Bleiglanz, die die Reaktionen zu organischen Molekülen hin fördern.

Trotzdem sind mineralreiche white smoker wahrscheinlicher.

Ist aber auch egal. Hauptproblem ist immer noch die Bildung von Nukleotid-Polymere

[Spocky]

Trotzdem sind mineralreiche white smoker wahrscheinlicher.

Ist aber auch egal. Hauptproblem ist immer noch die Bildung von Nukleotid-Polymere

Egal ob BS oder WS, zumindest die grobe Umgebung ist wohl wahrscheinlichster Ausgangspunkt.

Ich meine, dass zu den Nukleotidpolimeren auch ein kleiner Ansatz in der GEO Kompakt war, zumindest sind da sehr viele Schritte in der Entwicklug dargestellt.

[Dannyboy]

Kann sein, das da ein kleiner Absatz drin ist.
Es gibt dazu einige Ansätze, aber die sind alle noch unbefriedigend.

[avatarius+solarius]

Aha....deshalb denkt man auch daß die Hitzebakterien mit zu den ältesten Lebensformen zählen .

Laut dem Geo-Magazin gehören diese wie auch die Viren zu Spezialformen - aber Theorien gibt es ja viele...

[Dannyboy]

Nein, das hat andere Gründe.

Die gehören deswegen zu den ältesten, weil sie sich am wenigsten verändert haben. Das mussten sie nicht, weil sie ganz besonders spezielle Nischen bewohnen.

Die Eubakterien und die Archäbakterien müssen irgendwann in der Vergangenheit aber mal zusammengehört haben.
Und davor muss es LUCA gegeben haben.
Und davor lag möglicherweise die RNA-Welt.
Und davor lag die Entstehung des Lebens.