Das erste komplexe Leben auf der Erde hat möglicherweise von Anfang an Sauerstoff benötigt

In einer neuen Studie, die in Nature veröffentlicht wurde, zeigen Wissenschaftler der McGill University und der University of California, Santa Barbara, dass die frühesten bekannten Eukaryoten, die Vorfahren allen komplexen Lebens auf unserem Planeten, vor etwa 1,7 Milliarden Jahren in flachen, sauerstoffreichen Meeresumgebungen gelebt haben dürften. Die Ergebnisse der Studie stellen die seit langem vertretene Annahme in Frage, dass frühes komplexes Leben in sauerstoffarmen Umgebungen entstanden sei oder im offenen Ozean schwamm.

Zu den Eukaryoten zählen Pflanzen, Tiere, Pilze, andere mikroskopisch kleine Organismen und der Mensch. Zu verstehen, wo und wie sie sich ursprünglich entwickelt haben, ist entscheidend, um zu begreifen, wie das Leben auf der Erde so vielfältig und komplex geworden ist.

„Wir wollten wissen, in welchen Lebensräumen die frühesten eukaryotischen Lebewesen lebten, insbesondere um zu prüfen, ob frühe eukaryotische Fossilien bereits Mitochondrien entwickelt hatten, die ihnen die Fähigkeit verliehen, in aeroben Lebensräumen zu leben“, sagte Galen Halverson, Professor am Institut für Erd- und Planetenwissenschaften der McGill-Universität und leitender Autor der Studie.

Wie lebten diese mikroskopisch kleinen Organismen?

Das Team analysierte mikroskopisch kleine Fossilien aus Nordaustralien, die zwischen 1,75 und 1,4 Milliarden Jahren alt sind. Um zu verstehen, wie diese Organismen lebten, untersuchten sie die chemische Zusammensetzung der Gesteine selbst. Anhand von sauerstoffempfindlichen Elementen wie Eisen konnten sie feststellen, dass das Meerwasser, in dem die frühen Eukaryoten lebten, Sauerstoff enthielt, obwohl die meisten Ozeane zu dieser Zeit sauerstofffrei waren.

„Wir haben festgestellt, dass die frühesten Eukaryoten, von denen wir Fossilien haben, überwiegend in küstennahen, sauerstoffreichen, benthischen (am Meeresboden) Lebensräumen lebten“, sagte Halverson.

„Dies zeigt, dass die Verfügbarkeit von Sauerstoff die Evolution der Eukaryoten bereits in ihren frühen Stadien bestimmte“, sagte Leigh Anne Riedman, Forscherin an der University of California in Santa Barbara und Mitautorin der Studie.

Viele Forscher gingen davon aus, dass frühe Eukaryoten ohne Sauerstoff gelebt oder im Wasser umhergetrieben seien. Die Erkenntnis, dass Sauerstoff Teil des frühen Lebens auf der Erde war, stellt lang gehegte Annahmen über ihre Lebensbedingungen infrage.

Der Fundort der Fossilien lieferte zudem Hinweise darauf, wie diese Lebewesen gelebt haben dürften.

„Die Verteilung der Fossilien zeigt zudem, dass die Eukaryoten wahrscheinlich auf dem Meeresboden lebten und sich erst etwa eine Milliarde Jahre später in die offenen Ozeane ausbreiteten, was die Biosphäre erneut grundlegend verändert haben dürfte“, sagte Maxwell Lechte, ein weiterer Mitautor, der mittlerweile an der Universität Sydney tätig ist und diese Forschung während seiner Zeit als Postdoktorand an der McGill University durchgeführt hatte.

Die Ergebnisse der Studie stimmen mit anderen aktuellen Studien zu Mikroorganismen überein, die eng mit den Vorfahren der Eukaryoten verwandt sind; diese deuten darauf hin, dass diese Organismen in der Lage waren, Sauerstoff zu verwerten.

„Eukaryoten machen den größten Teil des sichtbaren Lebens um uns herum aus“, sagte Halverson. Zu verstehen, wie sie entstanden sind, fügte er hinzu, „ist eine seit langem bestehende zentrale Frage der Wissenschaft, die entscheidend dazu beiträgt, die heutige Artenvielfalt auf der Erde und die mögliche Artenvielfalt auf anderen bewohnbaren Planeten zu verstehen.“

Quellenhinweis:

Early fossil eukaryotes were benthic aerobes | Nature. Lechte, M.A., Riedman, L.A., Porter, S.M., Halverson, G.P. and Whelan, M. 20^th May 2026.