Wann die ersten Sauerstoff erzeugenden Einzeller entstanden sind, ist nach wie vor umstritten. Eine aktuelle Studie lässt allerdings vermuten, dass dies früher geschah, als bisher angenommen.
London – Die Photosynthese ist für die Entwicklung des Lebens auf der Erde von herausragender Bedeutung. Umso erstaunlicher ist es, dass nach wie vor unklar ist, wann die ersten Mikroorganismen diesen Prozess zur Erzeugung von energiereichen Biomolekülen auf Basis von Sonnenlicht erstmals entwickelt haben.
Untersuchungen lassen darauf schließen, dass die anoxygene Photosynthese, bei der statt Sauerstoff andere anorganische Stoffe entstehen, mehr als 3,5 Milliarden Jahre alt ist. Die oxygene, also Sauerstoff erzeugende Photosynthese dagegen dürfte erst vor rund 2,4 Milliarden Jahren entstanden sein – so zumindest nahm man bisher an.
Frühe Sauerstofferzeuger
Eine aktuelle Studie lässt nun aber darauf schließen, dass Zellen schon wenige Hundert Millionen Jahre nach der Entstehung des Lebens die oxygene Photosynthese beherrscht haben. Sie könnte damit bis zu einer Milliarde Jahre älter sein als gedacht.
Zu diesem Schluss kam ein Team um Tanai Cardona vom Imperial College London bei der Analyse der genetischen Programme jener molekularen Maschinen, die letztlich für die Photosynthese verantwortlich sind. Die Wissenschafter konnten in ihrer im Fachjournal "Heliyon" veröffentlichten Studie nachweisen, dass die Gene für die oxygene Photosynthese bereits vor 3,4 Milliarden Jahren erstmals aufgetaucht sind – also zu einer Zeit, in der man die Erde bisher für einen weitgehend sauerstofflosen Planeten gehalten hatte.
Evolutionäre Basis
In dieser Ära existieren auch noch keine Cyanobakterien, also jene Lebewesen, die bislang für die ersten Sauerstoffproduzenten angesehen worden waren. "Unsere Resultate bedeuten, dass dieser Prozess, auf dem praktisch jegliches heutige Leben basiert, viel länger existiert als angenommen", sagt Cardona.
"Womöglich lieferte die frühe Erzeugung von Sauerstoff erst die Grundlage für die weitere Evolution der ersten Mikroorganismen und verschaffte ihnen so die Fähigkeit, die Erde zu erobern", vermutet der Wissenschafter. (tberg, 11.3.2018)