Der Baum des Lebens, der zeigt, wie sich das Leben auf dem Planeten entwickelt und diversifiziert hat, wird immer komplizierter.
Wenn Sie sich den Baum des Lebens vorstellen, stellen Sie sich vielleicht Folgendes vor:
Bild: cafepress.com.au
Es stellt sich jedoch heraus, dass der Baum des Lebens, der zeigt, wie sich das Leben auf dem Planeten entwickelt und diversifiziert hat, immer komplizierter wird.
In den letzten 15 Jahren haben Forscher mehr als 1.000 neue Arten von Bakterien und Archaeen entdeckt - einzellige Mikroorganismen, die sich genetisch von Bakterien unterscheiden und in den Winkeln und Winkeln der Erde lauern. Forscher der University of California in Berkeley haben den Baum neu gezündet, um diese mikroskopisch kleinen neuen Lebensformen zu berücksichtigen. Hier ist ihre Version:
Dies ist eine neue und erweiterte Ansicht des Baumes des Lebens, mit Bakterienhaufen (links), nicht kultivierbaren Bakterien, die als „Phyla-Bestrahlungskandidaten“ bezeichnet werden (Mitte, violett), und den Archaeen und Eukaryoten (grün), einschließlich des Menschen . Bildnachweis: Grafik von Zosia Rostomian, Lawrence Berkeley National Laboratory
Der neue Baum, online veröffentlicht am 11. April 2016 in der Zeitschrift Nature Microbiologybekräftigt erneut, dass das Leben, das wir um uns herum sehen - Pflanzen, Tiere, Menschen und andere sogenannte Eukaryoten - einen winzigen Prozentsatz der Artenvielfalt der Welt ausmacht.
Ein Großteil dieser mikrobiellen Vielfalt blieb verborgen, bis die Genomrevolution es den Forschern ermöglichte, direkt nach ihren Genomen in der Umwelt zu suchen, anstatt sie in einer Laborschale zu züchten. Viele der Mikroben können nicht isoliert und kultiviert werden, weil sie nicht alleine leben können: Sie müssen betteln, ausleihen oder Sachen von anderen Tieren oder Mikroben stehlen, entweder als Parasiten, symbiotische Organismen oder Aasfresser.
Neue Bakterienlinien wurden an verschiedenen Orten gefunden, von Sprudelwasserbrunnen bis hin zu Delfinmündern. Alle haben geholfen, den Baum des Lebens zu erweitern. Collage von Laura Hug.
Die mehr als 1.000 neu gemeldeten Organismen, die auf dem überarbeiteten Baum auftauchen, stammen aus einer Reihe von Umgebungen, so die Forscher, darunter eine heiße Quelle im Yellowstone-Nationalpark, eine Salzwüste in Chiles Atacama-Wüste, terrestrische Sedimente und Feuchtgebiete, ein Geysir mit funkelndem Wasser, Wiesenboden und das Innere des Mundes eines Delphins. Alle diese neu erkannten Organismen sind nur aus ihrem Genom bekannt.
Laura Hug ist die Erstautorin der Studie. Sie sagte:
Was am Baum wirklich deutlich wurde, ist, dass ein Großteil der Vielfalt aus Abstammungslinien stammt, für die wir eigentlich nur Genomsequenzen haben. Wir haben keinen Zugang zum Labor, wir haben nur ihren Blues und ihr metabolisches Potenzial aus ihren Genomsequenzen . Dies sagt viel darüber aus, wie wir über die Vielfalt des Lebens auf der Erde denken und was wir über Mikrobiologie zu wissen glauben.
Ein auffälliger Aspekt des neuen Lebensbaums ist, dass eine Gruppe von Bakterien, die als "Kandidaten-Phyla-Strahlung" bezeichnet wird, einen sehr wichtigen Zweig bildet. Erst kürzlich erkannt und anscheinend nur aus Bakterien mit symbiotischem Lebensstil zusammengesetzt, scheint die in Frage kommende Phyla-Strahlung nun etwa die Hälfte der gesamten evolutionären Vielfalt von Bakterien zu enthalten.
Brett Baker von der University of Texas, Austin, ist Mitautor der Arbeit. Baker sagte:
Diese unglaubliche Vielfalt bedeutet, dass es eine überwältigende Anzahl von Organismen gibt, die wir gerade erst anfangen, das Innenleben zu erforschen, was unser Verständnis von Biologie verändern könnte.
Charles Darwin entwarf erstmals 1837 einen Baum des Lebens, um zu zeigen, wie Pflanzen, Tiere und Bakterien miteinander in Beziehung stehen. Die Idee entstand im 19. Jahrhundert, als die Spitzen der Zweige das heutige Leben auf der Erde darstellten, während die Äste, die sie mit dem Stamm verbanden, evolutionäre Beziehungen zwischen diesen Kreaturen implizierten. Ein Zweig, der sich in der Nähe der Baumspitzen in zwei Zweige teilt, deutet darauf hin, dass diese Organismen einen gemeinsamen Vorfahren haben, während ein Zweig in der Nähe des Stammes eine evolutionäre Spaltung in der fernen Vergangenheit impliziert.
Für die neue Veröffentlichung sequenzierten mehr als ein Dutzend Forscher neue mikrobielle Spezies und sammelten 1.011 bisher unveröffentlichte Genome, um bereits bekannte Genomsequenzen von Organismen, die die wichtigsten Familien des Lebens auf der Erde repräsentieren, zu ergänzen.
Der Baum enthält 92 benannte bakterielle Phyla, 26 archaeale Phyla und alle fünf eukaryotischen Supergruppen. Den Hauptlinien werden willkürliche Farben zugewiesen und mit gut charakterisierten Liniennamen in Kursivschrift bezeichnet. Linien ohne einen isolierten Vertreter werden mit nicht kursiven Namen und roten Punkten hervorgehoben. Ausführliche Informationen zur Taxon-Stichprobe und zur Bauminferenz finden Sie unter Methoden. Die Bezeichnungen Tenericutes und Thermodesulfobacteria sind in Klammern angegeben, um anzuzeigen, dass sich diese Linien innerhalb der Firmicutes- bzw. der Deltaproteobacteria verzweigen. Es werden eukaryotische Supergruppen festgestellt, die jedoch aufgrund der geringen Auflösung dieser Linien nicht anders abgegrenzt sind. Die CPR-Phyla werden einer einzigen Farbe zugeordnet, da sie sich ausschließlich aus Organismen ohne isolierte Vertreter zusammensetzen und sich auf niedrigeren taxonomischen Ebenen noch in der Definitionsphase befinden.
Fazit: Ein neuer Lebensbaum, online veröffentlicht am 11. April 2016 in der Zeitschrift Nature Microbiology von Forschern der University of California in Berkeley bekräftigt erneut, dass das Leben, das wir um uns herum sehen - Pflanzen, Tiere, Menschen - einen winzigen Prozentsatz der Artenvielfalt der Welt ausmacht.