Beginn des Lebens

Mikroorganismen besiedeln den Planeten Erde

Um die Bedeutung unserer Darmflora, heutzutage Mikrobiota oder Mikrobiom genannt, zu verstehen, sollten wir uns kurz mit der faszinierenden Geschichte der Mikroorganismen und der Suche nach dem Beginn des Lebens befassen.

Die ersten Lebewesen auf der Erde

Mikroorganismen besiedelten die Erde bereits vor vier Milliarden Jahren. Diese Kleinstlebewesen bestehen nur aus einer einzigen Zelle ohne Zellkern (Prokaryoten) und fingen 600 Millionen Jahre nach Entstehung der Erde an, sich auszubreiten.

Sie können unter Bedingungen leben, die für jedes andere Lebewesen den sofortigen Tod bedeuten würde. Viele Bakterienarten leben ohne Sauerstoff, andere fühlen sich in der Salzsäure des Magensafts wohl und wieder andere existieren gern in siedendem Wasser oder überleben sogar eine starke radioaktive Strahlung.

Doch wie konnten die ersten Lebewesen auf einem zuvor völlig leeren Planeten entstehen?

Entstehungstheorien

Der Beginn des Lebens ist nach wie vor ein (sehr spannendes) Rätsel. Es gibt verschiedene Theorien. Doch ob wir die Wahrheit jemals erfahren werden, ist ungewiss.

Eine dieser Möglichkeiten ist die Entstehung aus der Ursuppe. Im Jahr 1953 stellte Stanley Lloyd Miller in einer Simulation einen Zustand her, der der Erdatmosphäre vor der Besiedelung ähneln könnte. Er mischte zu diesem Zweck Methan, Ammoniak und Wasserstoff. Als er urzeitliche Blitze simulierte und somit dieses Gemisch elektrischer Ladung aussetzte, entstanden durch die chemische Reaktion Aminosäuren – die Bausteine, aus denen sich alles Leben auf der Erde zusammensetzt.

Eine weitere Option ist die sogenannte Panspermie-Theorie. Sie basiert auf der Annahme, die ersten Lebewesen seien bereits im Weltall oder auf anderen Planeten entstanden und auf Kometen zur Erde gereist. Dies klingt zunächst etwas absurd. Doch die Theorie ist in ihrem Kern gar nicht unwahrscheinlich.

Wenn auch kein lebensfähiger Organismus auf diese Weise “gelandet” sein dürfte, so bringen Kometen dennoch die nötigen Bausteine mit sich, welche zum Beginn des Lebens führen könnten: Wasser, Staub, Kohlendioxid, Methanol und Ammoniak. Dr. Scott Sandford geht dieser Theorie nach. Das Zusammentreffen gewisser Faktoren, wie eisigen Temperaturen und kosmischer Strahlung, führt zur Umwandlung anorganischer Moleküle im Gasgemisch eines Kometen zu organischen Verbindungen wie zum Beispiel Aminosäuren. Dr. Scott Sandford konnte dies in einem Simulator nachstellen.

Durch die Absonderung von Staub, also den Schweif des Kometen, könnten diese Bausteine des Lebens auf die Erde gelangt sein.

Eroberung des Planeten

Für eineinhalb Milliarden Jahre beherrschten die Einzeller den Planeten. Diese Zahlen sind für uns, die das Leben in Tagen, Wochen, Monaten und Jahren zählen, kaum vorstellbar. All diese Zeit hatten Bakterien, um ihre Kommunikation untereinander zu entwickeln. Denn obwohl Bakterien Einzeller sind, leben sie in Kolonien zusammen.

Erst danach, vor zweieinhalb Milliarden Jahren, erblickten die ersten mehrzelligen Lebewesen das Licht der Welt. Die ersten menschenähnlichen Lebewesen entstanden erst vor 65, der Homo Sapiens sogar erst vor 2,6 Millionen Jahren. Das Diagramm zeigt auf eindrucksvolle Weise, wie viel länger Bakterien bereits die Welt beherrschen als der Mensch.

Im folgenden Bild sind die jeweiligen Zeitspannen dargestellt. Die Zeit des Menschen auf der Erde ist im Vergleich so kurz, dass die Zeitspanne im Diagramm praktisch nicht sichtbar ist.

Der Balken unserer Mikroorganismen dagegen ist unglaublich lang. Man stelle sich vor: In all dieser Zeit kommunizierten Bakterien miteinander und besiedelten alle anderen Lebewesen, Pflanze und Tier.

Trotzdem sind wir uns dieser winzigen Lebewesen erst seit dem späten 17. Jahrhundert bewusst, denn erst mit der Erfindung und Verbesserung des Mikroskops können wir sie überhaupt sehen. Nach und nach wurde bekannt, dass diese Mikroorganismen nicht nur die Erde, sondern auch den Menschen besiedeln – äußerlich und auch innerlich, besonders im Darm.

Die Geburt des Lebens

…auf der Erde