Die Entstehung der ersten Tiere aus Einzellern und der ersten Landpflanzen aus Algen sind zwei der bedeutendsten Ereignisse in der Evolution. Zu neuen Erkenntnissen über diese Entwicklungsschritte kommen zwei amerikanische Forschergruppen, die Erbmaterial heute lebender Organismen analysiert haben. Danach sind einzellige Geißeltierchen, die Choanoflagellaten, die am engsten mit den Tieren verwandten nicht-tierischen Lebensformen. Die heutigen Pflanzen haben sich mit größter Wahrscheinlichkeit aus Verwandten der Armleuchteralgen entwickelt, die zu den Grünalgen zählen.
In Choanoflagellaten haben wir Gene gefunden, von denen wir bisher glaubten, dass sie nur in Tieren vorhanden sind, sagt Sean Carroll von der University of Wisconsin in Madison. Zusammen mit Nicole King konnte er in diesen Einzellern ein für die Signalübertragung bei Tieren wichtiges Protein nachweisen, die Rezeptor-Tyrosinkinase. Auch der Mensch besitzt noch ein ähnlich aufgebautes Protein, das letztlich von derartigen Flagellaten abstammt.
Diese im Fachblatt Proceedings of the National Academy of Sciences (Bd. 98, S. 15032) veröffentlichten Ergebnisse bestätigen ein generelles Prinzip der Evolution: Organismen erlangen neue Gene, die erst nach einem späteren Evolutionsschritt benötigt werden. Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein Gen, das die Kommunikation zwischen Zellen ermöglicht und erst nach dem Übergang von einzelliger zu mehrzelliger Lebensform gebraucht wird. Die ersten Tiere sind vor über 600 Millionen Jahre aus den einzelligen, aber immerhin schon koloniebildenden Choanoflagellaten hervorgegangen.
Vor etwa 470 Millionen Jahren spalteten sich die ersten Pflanzen von den Algen ab und begannen, das Land zu besiedeln. Charles Delwiche und seine Kollegen von der University of Maryland in College Park verglichen die DNA-Sequenzen von vier Genen aus 40 verschiedenen Pflanzen und Algen miteinander, um daraus einen Stammbaum abzuleiten. “Die Gensequenzen enthüllen die Geschichte der Evolution”, sagt Mitarbeiter Kenneth Karol. Je ähnlicher sie sind, desto enger die Verwandtschaft.
Wie die Wissenschaftler in der Fachzeitschift Science (Bd. 294, S. 2351) berichten, sind die Armleuchteralgen am engsten mit den Landpflanzen verwandt. Diese Arten von Grünalgen erinnern in ihrem Aufbau mit den quirlig angeordneten Kurztrieben an Schachtelhalme. Sie werden bis zu 15 Zentimeter groß und wachsen in den Uferzonen von Süßgewässern.
Joachim Czichos
