Multizellularität und die Große Sauerstoffkatastrophe
Das Leben auf der Erde hat sich im Laufe seiner Geschichte zu mindestens 20 verschiedenen Gelegenheiten durch Multizellularität zu mehr Komplexität entwickelt. Es ist jedoch nur sehr wenig über die genetische Basis der Multizellularität unter mehr als 20 unabhängigen mehrzelligen Pro- und Eukaryotenlinien bekannt. Das von der EU finanzierte Projekt EVOXY (Evolutionary origin of multicellularity and the oxygenation of Earth) verfolgte das Ziel, die evolutionären Ursprünge mehrzelliger Cyanobakterien zu untersuchen. Die Forscher wollten die der Multizellularität von Cyanobakterien zugrundeliegenden genetischen Mechanismen ergründen und untersuchten den Ursprung der Großen Sauerstoffkatastrophe (Great Oxidation Event, GOE). Die Teammitglieder analysierten die Evolutionsgeschichte und fossilen Nachweise von Cyanobakterien, um die Hypothese, dass die Multizellularität von Cyanobakterien zur Oxidation der Erde führte, zu überprüfen. Sie wählten 30 Cyanobakterienspezies aus und analysierten deren Genetik. EVOXY gelang es, die Evolutionsgeschichte der Cyanobakterien anhand statistischer Analysen zu rekonstruieren. Die Forscher gründeten diese Rekonstruktion auf die Evolutionsgeschichten von acht Genomen, die aus modernen Cyanobakterienproben sequenziert wurden. Die Forschung ergab, dass es bereits vor der Großen Sauerstoffkatastrophe vor 2,9 Milliarden Jahren Cyanobakterien - jedoch keine Proteobakterien - gab. Die Forscher fanden heraus, dass sich die Cyanobakterien nach der Großen Sauerstoffkatastrophe als eine Reaktion der Anpassung zur Multizellularität entwickelten. EVOXY ermittelte fest auf Grundlage von Fossilien, die in der 1,9 Milliarden Jahre alten Gunflint Chert-Fossillagerstätte untersucht wurden, dass die Cyanobakterien nach der GOE stark zunahmen. Dieser analytische Ansatz markiert die bisher ausgereifteste Untersuchung über die Koevolution der Erde und des Lebens vor über 2 Milliarden Jahren. Sie hilft uns dabei, den Zusammenhang zwischen Populationsverschiebungen und der Umwelt der Erde besser zu verstehen.
Schlüsselbegriffe
Multizellularität, Große Sauerstoffkatastrophe, Great Oxidation Event, Evolution, Erde, EVOXY, Cyanobakterien
