Was ist die einfachste Lebensform?
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Die einfachsten Lebensformen, die es heute gibt, müssen eine Art Bakterium sein. Aber die einfachste mögliche Lebensform ist viel einfacher und wahrscheinlich ist sie der Ursprung des Lebens. Ein sich selbst reproduzierendes oder autoreplizierendes RNA-Molekül in einer Membranzelle ist eine solche Lebensform. Eine solche Kombination wird höchstwahrscheinlich in naher Zukunft konstruiert und demonstriert. Das Leben entstand wahrscheinlich vor mehr als 3,7 Milliarden Jahren. Es entstand durch den Aufbau von Molekülen, als die notwendigen Bestandteile von RNA-Molekülen auftauchten und zu einer sich selbst reproduzierenden Replikase kombiniert wurden. Kombiniert mit sich selbst aufbauenden Membranstrukturen war dies der Ursprung des Lebens. Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis, dass es in der Evolution des Lebens einen Engpass gegeben habe. Dieses Missverständnis basiert auf der Annahme, dass das Leben mit Bakterien begann. und dass Eukaryoten ein Produkt einer Art Zusammenarbeit zwischen mindestens zwei Bakterien sind. Nach Woeses Beobachtung, dass es zwei Arten von Bakterien gibt, Eubakterien und Archaebakterien, und dass Eukaryoten Gene enthalten, die sich auf beide Arten beziehen, sowie viele andere für Eukaryoten spezifische Gene, änderten sich die Vorstellungen von der bloßen Aussage, dass sich ein Bakterium zu einem Bakterium entwickelt habe Es ist immens komplexer, als zu sagen, dass zwei Bakterien zusammengearbeitet haben, um den Eukaryoten zu erschaffen. Wenn das eine leichte Aufgabe gewesen wäre, dann müssten wir damit rechnen, dass es immer wieder passiert. Tatsächlich scheint es völlig unmöglich zu sein. Aber eine kleine Gruppe von Wissenschaftlern verkündet sehr aktiv, dass das Unmögliche einmal auf der Erde passiert ist und wahrscheinlich auf keinem anderen Planeten in unserer Galaxie. Diese Gruppe von Wissenschaftlern wird von Bill Martin und Nick Lane geleitet. Sie haben auch eine abenteuerliche Geschichte darüber, wie die beiden Arten von Bakterien spontan aus Molekülen in einem Tiefseeschlot entstanden sind und wie das Leben ursprünglich aus Proteinen bestand, ohne Gene und ohne Replikation, und wie der komplexeste Stoffwechsel vor dem viel einfacheren Stoffwechsel stattfand , dh wie ATP vor der RNA verwendet wurde und wie die Elektronentransportkette mit membranösen ATPasen und der Krebszyklus vor der Glykolyse verwendet wurden. Ihre Theorie basiert auf Günter Wächterhäusers chemischer Vorherbestimmung, die besagt, dass die Chemie so konstruiert ist, dass sie die Entstehung von Leben ermöglicht. Nick Lane sagt in einer seiner Präsentationen über die ATPase: „Ich glaube, Gott hat sie dort hingelegt.“ Wir können uns fragen, warum sie davon ausgehen, dass das Leben auf diese komplexe und scheinbar absolut unmögliche Weise entstanden ist, obwohl es viel einfacher ist, es als Produkt zu sehen der RNA-Welt und der Glykolyse. Ich denke, der Grund liegt darin, dass sie beobachtet haben, dass Archaebakterien keine gewöhnliche Glykolyse haben. Aber wenn wir davon ausgehen, dass das Leben mit Eukaryoten begann, dann ist alles viel einfacher. Die RNA-Welt, Introns und überlegene Evolutionsmechanismen in Eukaryoten lassen sich leicht erklären, und auch die Entstehung von Organellen und zwei Arten von Bakterien lässt sich leicht erklären. Der Übergang von der RNA-Welt zur Proteinwelt, der auch der Ursprung der Eukaryoten war, wird durch die erklärtEukaryoten-Expansionstheorie , während der Ursprung von Organellen und Bakterien durch die Organelle-Escape-Theorie erklärt wird .
Meine Antwort ist ein Gleichstand zwischen vier Optionen. Welche die richtige ist, hängt vom Kontext ab.
Viren sind Proteinkügelchen, die ein Stück genetisches Material einkapseln. Diese Struktur ist so einfach, dass sie normalerweise nicht als Lebensform angesehen werden (keine Zellen, keine autonome Fortpflanzung, keine Form der Homöostase oder Kommunikation). Für einige Zwecke, beispielsweise in der Evolution, wirken sie jedoch ähnlich, und aufgrund ihrer engen Verflechtung mit lebenden Organismen und ihres Ursprungs aus ihnen können sie bis zu einem gewissen Grad als solche betrachtet werden.
LUCA ist der (hypothetische) letzte universelle gemeinsame Vorfahre allen Lebens. Das heißt, diese erste zellartige Struktur wurde geschaffen und daraus entwickelte sich alles, was wir heute Leben nennen. Bei diesem Ansatz gibt es zwei Probleme. Einer davon ist, dass LUCA in seiner ursprünglichen Form ausgestorben ist. Noch wichtiger ist, dass die Grenze zwischen „biochemischer Struktur, die sich eines Tages zu einer ‚lebenden‘ Zelle entwickeln wird“ und „eigentlich lebender Zelle“ sehr vage ist. Beispielsweise war das genetische Material dieser ersten lebensähnlichen Formen wahrscheinlich nicht in DNA, sondern in RNA (einem sehr ähnlichen, aber leicht unterschiedlichen Molekül) kodiert, wie bei vielen Viren, aber anders als bei allem heutigen Leben. Unabhängig davon, ob Sie RNA-basierte lebensähnliche Formen als lebende Veränderungen akzeptieren oder nicht, ist dies die erste (und wahrscheinlich einfachste) Lebensform.
Endoparasiten sind Parasiten, die in den Zellen ihrer Wirte leben. Ihre Genetik ist sehr einfach, sowohl was die Länge des Genoms als auch die Menge der Gene betrifft. In diesem Sinne bezeichne ich sie als die einfachsten Organismen. Insbesondere Rickettsien sind für ihr kleines Genom bekannt und galten zeitweise sogar als Bakterium-Virus-Hybriden. Genauer gesagt hat Candidatus carsonella ruddii (keine Rickettsia ) das kleinste bekannte Genom. Auch wenn weder die Genomlänge noch die Gendichte mit der Lebenskomplexität in höheren Organismen korrelieren (zum Beispiel hat der Natternzungenfarn bis zu 1260 Chromosomen, während der Mensch nur 46 hat), sind dies doch der Fallkorreliert in einfachen Organismen, insbesondere Endoparasiten, die einen selektiven hohen Druck auf kurze Genome ausüben.
Mykoplasmen ist meine letzte (und Lieblings-)Antwort. Es handelt sich um sehr einfache Bakterien (sie haben nicht einmal eine Zellwand, wodurch sie gegen die meisten Antibiotika immun sind) und werden oft als die einfachsten und kleinsten frei lebenden Organismen angesehen, die wir kennen. Sie sind freilebend, das heißt, sie betrügen im Gegensatz zu Endoparasiten nicht, indem sie die Gene ihres Wirts nutzen, und können bis zu einem gewissen Grad selbstständig überleben.
Ich denke, das sind die vier Hauptkategorien der Einfachheit, obwohl man über die Einzelheiten diskutieren kann.