LUCA

Einzeller vs. Mehrzeller: Der entscheidende Moment in der Erdgeschichte (Vom Einzeller zum Vielzeller #1)

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Intro Vor 800 Millionen Jahren gab es keine Tiere auf der Erde. Keine Quallen, keine Würmer, keine Fische — und keinen Menschen. Nur Einzeller. Doch dann gelang etwas, das die Geschichte des Lebens für immer veränderte: Zellen begannen, dauerhaft zusammenzuarbeiten. Aber wie? Und warum funktionierte das ausgerechnet hier — und nicht in tausend anderen Abstammungslinien? … Weiterlesen

Ohne Sex wärst du ausgestorben – aber warum gibt es ihn überhaupt? | Ursprung des Lebens #5

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Intro Stell dir vor, du kannst dich ohne Partner vermehren. Schneller, effizienter — hundert Prozent deiner Gene an die nächste Generation. Keine Kompromisse, kein Aufwand. Das klingt evolutionär überlegen. Und trotzdem machen es fast keine komplexen Lebewesen. Die einzige Ausnahme: sogenannte Rädertierchen, die seit 80 Mio. Jahren wie Mönche leben. Der Grund dafür ist einer … Weiterlesen

Woher kommt alles Leben? LUCA und die drei Domänen | Ursprung des Lebens #01

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Intro: Der seltsamste Verwandte der Welt[1] Es gibt ein Lebewesen, das in kochend heißen Vulkanspalten lebt, in konzentrierter Säure gedeiht und ohne Sauerstoff überlebt. Es ist kein Science-Fiction-Konstrukt — es lebt gerade jetzt, auf diesem Planeten. Und es ist mit dir verwandter als mit einem Bakterium. Alles Leben auf der Erde geht auf einen einzigen … Weiterlesen

Entstehung des Lebens Teil 12: Wie entstand die erste Zelle?

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Im letzten Beitrag lernten wir die ersten Stoffwechselprozesse der Protozellen kennen, die in den hydrothermalen Schloten einen natürlichen Protonengradienten ausnutzten, um den Energie- und Kohlenstoffwechsel anzutreiben.

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Entstehung des Lebens Kapitel 11: Der steinige Weg zu LUCA

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Im  letzten Beitrag haben wir mithilfe der Phylogenetik ermitteln können, über welche Eigenschaften LUCA verfügte. LUCA war chemiosmotisch, mit einer ATP-Synthase, hatte aber weder eine moderne Membran noch einen der großen Atmungskomplexe, die moderne Zellen zum Pumpen von Protonen verwenden. LUCA verfügte tatsächlich über DNA und den universellen genetischen Code, Transkription, Translation und Ribosomen, aber hatte keine moderne Methode der DNA-Replikation entwickelt. Diese seltsame Phantomzelle lebte nicht im offenen Ozean, sondern in der Umgebung der alkalischen hydrothermalen Schlote. Der entscheidende Aspekt ist aber, wie LUCA seine Energie für den Stoffwechsel gewonnen hat. Phylogenetische Untersuchungen sind wegen des horizontalen Gentransfers schwierig, es gibt aber Hinweise darauf, dass LUCA aus CO2 und H2 organische Stoffe herstellte und dafür den reduktiven Acetyl-Coenzym-A-Weg nutzte.

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Entstehung des Lebens Kapitel 10: Last Universal Common Ancestor (LUCA)

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Einführung Text als pfd Eine der Grundeigenschaften des Lebens ist der Stoffwechsel. Im letzten Beitrag legten wir dar, dass Stoffwechsel eine Form der chemischen Reaktion ist und dass die weißen Raucher Bedingungen schaffen, wie sich die ersten Stoffwechselprozesse entwickelt haben können.[1] Dort lernten wir die Reaktion von CO2 mit Wasserstoffgas kennen. Obwohl beide Stoffe nicht … Weiterlesen

Die Entstehung des Lebens Teil 2: Forschungsgeschichte: Vitalismus – Urzeugung – Abiogenese

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Wir haben im letzten Beitrag festgestellt, dass Wissenschaftler sich die Frage stellten, was Leben eigentlich ist und wie dieses entstanden ist. Leben charakterisiert sich durch eine Reihe von Merkmalen:

Stoffwechsel, Reizbarkeit, Homöostase, Fortpflanzung und Vererbung, Vorhandensein von Nukleinsäuren, Fähigkeit zur Evolution und der Zelle als kleinste Einheit des Lebens. Wie das Leben und die damit verknüpften Eigenschaften entstanden sind, wird durch den Wissenschaftszweig der Abiogenese erforscht. Wie das Leben entstanden ist und wie es sich von der unbelebten Materie unterscheidet, darüber gab es schon Vorstellungen in der Antike. Wie es aber zur wissenschaftlichen Erforschung der Abiogenese kam, dass soll dieser kurze historische Überblick zeigen.

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Die Entstehung des Lebens Teil 1: Definition von Leben

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Unsere Erde unterscheidet sich von den anderen bekannten Planeten vor allem durch eines: Die Existenz von Leben. Natürlich wird es andere Planeten geben, die ebenfalls Leben beherbergen und wer weiß wann, wo und ob wir jemals Kontakt zu außerirdischem Leben haben werden. Doch bleiben wir erstmal auf dem Boden der Tatsachen, bzw. auf der Erde. Diese wird von einer schier unendlichen Vielfalt an Lebensformen bevölkert: Tiere, Pflanzen, Pilze, verschiedenste Formen der Einzeller und Bakterien (Abb. 1).

Abb. 1: Die Vielfalt des Lebens

Aber: wie entstand das Leben überhaupt?

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