gov-civil-vilareal.ptDer Blob? Lebensformen auf der frühen Erde waren wahrscheinlich Bakterienklumpen
>Als die ersten Lebensformen in der Ursuppe auftauchten, die schließlich zu dem wurde, was wir als unseren Planeten kennen, wie waren sie dann wirklich? Es könnte etwas gewesen sein, das zumindest so aussieht, als käme es direkt aus einem Science-Fiction-Horror-Doppelspiel.
Was auch immer der Blob wirklich sein sollte, es ist nicht bekannt, ob das Ding – das im Film von 1958 (und dessen Remake von 1988, oben) bekanntermaßen ein Kino terrorisierte – nur eine riesige außerirdische Amöbe oder eine Monster-Ansammlung von Amöben war. Lebensformen wie diese sind nicht so fiktiv, wenn es Letzteres wäre. Biofilme sind Bakterienklumpen, die als einzelner vielzelliger Organismus fungieren können. Bisher galten einzellige Mikroben als das erste Leben auf der Erde. Neue Forschung hat ergeben dass manche Biofilme nicht nur wie tierische Embryonen wachsen, sondern sich möglicherweise auch so entwickelt haben.
Das überraschendste Merkmal im Zusammenhang mit Multizellularität, das wir gefunden haben in B. subtilis Biofilme ist ihre Erinnerung an die evolutionäre Vergangenheit. Molekulare Abdrücke der Evolutionsgeschichte sind prägende Merkmale der Tier- und Pflanzenentwicklung. Es ist jetzt klar, dass auch die Biofilmentwicklung die gleichen Informationen speichert. Wir können das sagen B. subtilis Biofilme sind nicht makroevolutionär naiv, sagt der Biologe Tomislav Domazet-Lošo, Professor an der Katholischen Universität Kroatiens in Zagreb, der kürzlich eine in . veröffentlichte Studie leitete Molekularbiologie und Evolution , sagte SYFY WIRE.
Sie werden niemals vor Mikroben entkommen. Kein Lebewesen könnte das. Sie kriechen über Ihren ganzen Körper, von innen und außen, von den winzigen Dinosauriern, die Ihre Wimpern reinigen, bis hin zu Darmbakterien, die Sie vor Verdauungsstörungen schützen. Frühere Studien, die sich mit dem Verhalten bakterieller Biofilme beschäftigten, haben gezeigt, dass Bakterien sozial sein können. Sie gingen jedoch nie so weit, festzustellen, wie die Ontogenese von Biofilmen oder wie sie sich entwickeln, im Vergleich zu ihren Phylogenie , so haben sie sich über Milliarden von Jahren entwickelt. Vielzellig zu sein schien etwas Exklusives für Pflanzen, Tiere und Pilze zu sein. Dieses Denken würde von einer mikroskopischen Version des Blobs angegriffen werden.
Domazet-Lošo geht davon aus, dass die Komplexität der Biofilme im Laufe der Jahrmilliarden schwankte, die es brauchten, um dorthin zu gelangen, wo sie jetzt ist.
'Das erste Leben bestand höchstwahrscheinlich aus mehrzelligen Biofilmen, aber die ersten Eukaryoten, die später auftauchten, waren einzellige Organismen mit riesigen Zellen', sagte er. „Sie grasten Biofilme ab und jagten frei schwimmende Bakterienzellen. Im Endstadium entwickelten diese einzelligen Eukaryoten auch Mehrzelligkeit, um die Vorteile der Gruppe zu ermöglichen. Diese eukaryotischen einzelligen zu mehrzelligen Übergängen traten viele Male unabhängig voneinander auf. Das Ergebnis dieses Prozesses sind Tiere, Pflanzen, vielzellige Algen und Pilze, die wir heute sehen.“
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Verwenden von genomische Phylostratigraphie , einer Computermethode, die Gene und Proteine datiert, indem sie die Verbindung zwischen ihnen und ihrem ältesten Vorfahren herstellt, konnte das Team herausfinden, welche Bakterien in welchen Biofilmen mit bestimmten Vorfahren in Verbindung gebracht wurden. Diese Art der Analyse kann die evolutionären Perioden aufdecken, in denen ein Organismus wichtige Anpassungsänderungen vorgenommen hat. Anschließend untersuchten sie Biofilme der Bakterien Bacillus subtilis, die zeigte, dass auch später entstandene Gene in den späteren Phasen der Biofilmentwicklung eingeschaltet wurden. Es war der Beweis, dass B. subtilis Die Ontogenese spiegelt ihre Phylogenie wider.
Es stellte sich heraus, dass Bakterien viel komplexer sind, als irgendjemand zuvor gedacht hätte. Biofilme entwickeln sich tatsächlich wie ein vielzelliger Organismus – ohne Gehirn können sie immer noch Botschaften senden wie unser Gehirn, sind in der Lage, Arbeit zu teilen und sich sogar selbst zu erkennen.
'Bakterienzellen in Biofilmen kommunizieren auf alle Fälle miteinander, die eukaryotische Zellen in ihren Geweben verwenden', sagte Domazet-Lošo. „Dazu gehören direkte Kontakte von Zelle zu Zelle, Ligand-Rezeptor-Kommunikation , und Signalisierung über kleine Moleküle. Überraschenderweise verwenden sie auch elektrische Fernsignale, wie wir es in unserem Nervensystem tun. Sie scheinen also nicht hirnlos zu sein.'
Andere Aspekte des Biofilms, die einem sich entwickelnden Embryo unheimlich nahe kamen, waren seine Wachstumsstadien und bestimmte Veränderungen in der Morphologie. Die kritischsten Übergänge in der B. subtilis Biofilm trat zweimal auf, als Gene die Transkription veränderten (wie sie Informationen kopierten). Sogar Gene, von denen angenommen wurde, dass sie nur von vielzelligen Organismen verwendet werden, wurden im Blob gefunden.
Bedeutet dies, dass wir massive Bakterienklumpen in Kinos und Restaurants und an andere Orte sehen werden, an denen sie definitiv nicht hingehören? Wahrscheinlich nicht, es sei denn, sie brüten tatsächlich mit außerirdischen Amöben. Der Fund könnte jedoch den Umgang mit pathogenen Biofilmen in der Medizin revolutionieren. Biofilme stehen hinter verschiedenen Krankheiten, von atopischer Dermatitis über Morbus Crohn bis hin zu chronischen Atemwegserkrankungen wie Mukoviszidose und sogar Dickdarmkrebs.
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Wenn man die Bakterien hinter einer Krankheit als Biofilm betrachtet, der in Etappen wächst, anstatt Milliarden von Individuen, die sich endlos vermehren, könnte dies eine Änderung der Behandlung bedeuten, die diese Krankheit möglicherweise vereitelt, bevor sie tödlich wird. Es gibt eine bekanntermaßen schwer fassbare Krankheit, deren Behandlung Domazet-Lošo glaubt, dass sie wirklich davon profitieren könnte, als Biofilm angesehen zu werden.
'Wenn ich eine Krankheit aussortieren muss, deren Behandlung wirklich davon profitieren würde, sie als Biofilm zu betrachten, wäre das die Lyme-Borreliose', sagte er. „Ich arbeite an einem anderen Projekt, das sich speziell mit Biofilmen und Morphotypen von . beschäftigt Borrelien burgdorferi, ein Spirochätenbakterium, das Lyme verursacht.'
Biofilme stammen offensichtlich nicht von einem anderen Planeten. Wenn du einen Außerirdischen willst Klecks Erfahrungsgemäß gibt es immer (wenn die Pandemie endlich von diesem Planeten verschwindet) Blobfest.
