In Wien entdeckt: Kriechende Mikrobe ist Urahne des Menschen

Wiener Wissenschafter haben erstmals nachgewiesen, dass sich urzeitliche Asgard-Archaeen eigenständig und gezielt fortbewegen können. Diese bahnbrechende Entdeckung liefert entscheidende Erkenntnisse darüber, wie vor rund zwei Milliarden Jahren die ersten komplexen Lebensformen auf der Erde entstanden sind.

Lange Zeit galten derart koordinierte Fortbewegungsarten als Vorrecht hoch entwickelter Organismen. Nun ist einem Forschungsteam der Universität Wien rund um den Zellbiologen Philipp Radler eine biologische Weltsensation gelungen. Unter dem Elektronenmikroskop konnten die Experten beobachten, wie Asgard Archaea-Zellen aktiv über Oberflächen kriechen. Diese Kleinstlebewesen sind rund tausendmal kleiner als menschliche Zellen, weisen jedoch verblüffende Fähigkeiten auf.

Bis zu dieser Untersuchung ging die Welt davon aus, dass sich einfache Mikroben keineswegs auf diese Weise fortbewegen können. Ähnliche Kriechmuster waren bislang lediglich von spezialisierten Zellen höherer Organismen dokumentiert – wie etwa den Immunzellen des menschlichen Körpers. Der Fund belegt eindeutig, dass die evolutionäre Fähigkeit zur aktiven Fortbewegung um hunderte Millionen Jahre älter ist als bisher in wissenschaftlichen Modellen angenommen.

Die mikroskopischen Aufnahmen der Wiener Forscher (HIER geht es zu der Studie) offenbaren faszinierende Details über die Struktur dieser extrem primitiven Mikroben. Der eigentlich runde Körper der Asgard-Archaeen ist von zahlreichen, hauchdünnen Ausstülpungen umgeben. Diese filigranen Fortsätze können eine beachtliche Länge erreichen und werden im Zuge der Fortbewegung extrem flexibel eingesetzt.

Die feinen Ausstülpungen werden bis zu 20-mal so lang wie der gesamte restliche Zellkörper. Weiters veränder die Kleinstlebewesen ihre äußere Gestalt im Minutentakt. Die tentakelartigen Fortsätze werden zielgerichtet ausgestreckt, haften an Oberflächen an und ziehen den Körper nach. In einem Zeitraum von 20 Minuten legen die Mikroben eine Distanz von 0,06 Millimetern zurück – eine Strecke, die geringer ist als die Stärke eines gewöhnlichen Blattes Papier.

Die Erforschung dieser Organismen war über Jahrzehnte hinweg durch extreme Hürden geprägt. Die Mikroben wurden erst im Jahr 2015 überhaupt entdeckt. Eine Züchtung im Labor gelang erstmals 2020 in Japan, ehe 2023 auch dem Wiener Institut für Mikrobiologie und Umweltsystemforschung die erfolgreiche Kultivierung glückte.

Die Tragweite dieser Beobachtungen reicht weit über die reine Zellmechanik hinaus. Asgard-Archaeen gelten in der modernen Biologie als die nächsten bekannten mikrobiellen Verwandten des Menschen. Sämtliche Tiere, Pflanzen und Pilze stammen nach aktuellem Kenntnisstand direkt von diesen uralten Organismen ab.

Vor rund zwei Milliarden Jahren kam es zu einem der folgenreichsten Ereignisse der Naturgeschichte: Ein Vorfahre der heutigen Asgard-Archaeen verschmolz mit einem Bakterium zu einer symbiotischen Einheit. Dieser historische Zusammenschluss bildete die Urzelle sämtlicher höherer Lebensformen auf unserem Planeten. Die nun bewiesene Fortbewegungsfähigkeit könnte dabei der ausschlaggebende Faktor gewesen sein, der diese schicksalhafte Begegnung in den Tiefsee-Sedimenten erst ermöglichte.