Letzter gemeinsamer Ur-Vorfahr LUCA

Der letzte gemeinsame Vorfahr aller Lebewesen (LUCA = last universal common ancestor) war ein Einzeller und hat wahrscheinlich vor ca. 3,9 bis 4,3 Milliarden Jahren gelebt. Es gibt keine Fossilfunde von LUCA, doch Wissenschaftler konnten neben dem Alter auch die Struktur und die Größe dieses Mikroorganismus bestimmen.

LUCA war nicht das erste Leben auf der Erde, und es handelt sich dabei auch nicht um ein einzelnes Lebewesen, sondern um die Population einer Art. Es gilt bei den meisten Evolutionsbiologen als relativ sicher, dass alle heutigen Lebewesen von LUCA abstammen: alle Bakterien, alle Einzeller, alle Vielzeller, alle Tiere, alle Pflanzen und auch alle Menschen.

Bis vor ungefähr 20 Jahren war der Stand der Wissenschaft noch, dass LUCA wohl vor etwa 3,5 bis 3,8 Milliarden Jahren lebte. Doch aktuelle Untersuchungen in den letzten Jahren kamen zu dem Ergebnis, dass LUCA wahrscheinlich mehrere Hundert Millionen Jahre älter ist.

Der letzte gemeinsame Vorfahr aller heutigen Lebewesen existierte also schon vor etwa 3,9 bis 4,3 bzw. eventuell sogar schon vor 4,2 bis 4,5 Milliarden Jahren.
Damit lebte dieser Ur-Vorfahr in einem Zeitraum, von dem man bis vor kurzem noch angenommen hatte, dass unter den damaligen Bedingungen kein Leben möglich wäre. Auch ist der Organismus von LUCA bereits relativ komplex, was darauf schließen lässt, dass das erste Leben auf der Erde wohl noch einige Millionen Jahre vorher existierte.

Was wissen wir sonst noch über LUCA? Und woher kommt dieses Wissen? Wie können Wissenschaftler so viele Informationen über ein Lebewesen gewinnen, das vor ca. 4 Milliarden Jahren lebte und von dem es keine Fossilienfunde gibt?

Und warum ist LUCA überhaupt so interessant oder wichtig? Welche Rolle spielt das Alter von LUCA für unser Wissen über die Entstehung des ersten Lebens und für die Evolution der Lebewesen auf der Erde? Und wie sicher ist es eigentlich, dass alle heutigen Lebensformen tatsächlich von der gleichen Vorfahrpopulation abstammen?

In diesem Artikel geben wir einen Überblick des gegenwärtigen Stands der Forschung zum Ur-Vorfahr des Lebens auf der Erde. Wir gehen dabei auf die aktuellen und historischen Erkenntnisse und Entwicklungen ein. Und wir stellen die Ergebnisse in einen Zusammenhang mit den damit verknüpften Themen wie die Geschichte und die Evolution des Lebens auf unserem Planeten.

Gemeinsamer Vorfahr

Für viele der heute lebenden Tiere und Pflanzen kann gezeigt werden, dass sie auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Wir betrachten hierzu im Folgenden diese vier Beispiele: den Jungen Fritz, den Hund Wuff-Wuff, die Katze Schnurri und den Sittich Zwitschie.

So stammen zum Beispiel unser Hund Wuff-Wuff und auch alle anderen Haushunde von den Wölfen ab. Sie bilden eine Unterart der Wölfe, welche vor etwa 50.000 bis 15.000 Jahren durch Domestizierung entstand.

Wölfe, Schakale, Kojoten und Füchse werden zusammen mit den Bären zu der biologischen Unterordnung der Hundeartigen (Caniformia) gezählt. Alle Lebewesen, die zu den Hundeartigen gehören, haben einen gemeinsamen Vorfahren, der etwa vor 43 Millionen Jahren lebte.

Auch die Hauskatze Schnurri ist domestiziert und stammt von der Afrikanischen Wildkatze (Falbkatze) ab. Beide Arten gehören zur Familie der Katzen, welche unterteilt wird in Kleinkatzen (Beispiele: Luchs, Puma, Gepard, Falbkatze) und Großkatzen (Beispiele: Tiger, Löwe, Leopard).
Der gemeinsame Vorfahr aller Katzen lebte wohl vor etwa 31 Millionen Jahren.

Alle Katzen zählen zu den Katzenartigen (Feliformia), eine biologische Unterordnung, zu welcher auch die Hyänen, Mangusten, Schleichkatzen und weitere biologische Familien gehören. Der gemeinsame Vorfahr der Katzenartigen lebte wohl vor etwa 40 Millionen Jahren.

Die Hundeartigen (wie der Haushund Wuff-Wuff) haben zusammen mit den Katzenartigen (also auch dem Stubentiger Schnurri) einen gemeinsamen Vorfahren. Dies ist das Raubtier Miacis, welches vor etwa 55 Millionen Jahren lebte, und seit etwa 30 Millionen Jahren ausgestorben ist.

Hundeartige, Katzenartige und ausgestorbene Lebewesen wie zum Beispiel die Miacyden, die Bärenhunde (Amphicyonidae) oder die Säbelzahnkatzen (Smilodon) zählen zu den Raubtieren, welche wiederum zu den Höheren Säugetieren gehören.

Die Höheren Säugetiere bilden in der biologischen Systematik eine Unterklasse, zu welcher unter anderem auch folgende Lebewesen gehören: Hasen, Wale, Nagetiere, Schuppentiere, Pferde, Giraffen, Elefanten und die Primaten.

Und unter dem Begriff Primaten versteht man in der biologischen Systematik eine Ordnung, in welcher unter anderem folgende Lebewesen zusammengefasst sind: Die Kapuzineraffen, die Lemuren, die Meerkatzen, die Gibbons, und auch die Menschenaffen.

Alle Menschenaffen hatten einen gemeinsamen Vorfahren, welcher vor etwa 17 Millionen Jahren lebte. Es existieren heute in der Familie der Menschenaffen diese 4 Gattungen: Orang-Utans (Pongo), Gorillas (Gorilla), Schimpansen (Pan) und Menschen (Homo).

Die Katze Schnurri, der Hund Wuff-Wuff und der Mensch Fritz (Homo sapiens) sind also alles höhere Säugetiere. Der gemeinsame Vorfahr der höheren Säugetiere lebte wohl vor etwa 80 bis 90 Millionen Jahren.

Doch wie ist es mit dem Sittich Zwitschie?
Geht man von den ersten höheren Säugetieren noch weiter zurück in die Vergangenheit, kommt man zunächst zu den ersten Vertretern der biologischen Klasse der Säugetiere (Mammalia), welche vor etwa 225 Millionen Jahren lebten.

Und wenn wir von diesen noch weiter zurückgehen, kommen wir zu den ersten Lebensformen, die zur biologischen Reihe der Landwirbeltiere (Tetrapoda) gehören, welche seit etwa 360 Millionen Jahren auf der Erde existieren.

Zu den Landwirbeltieren zählen neben den Säugetieren auch die Amphibien, die Reptilien und insbesondere auch alle Vögel wie zum Beispiel der Sittich Zwitschie.
Damit sind wir bei dem gemeinsamen Vorfahren von Mensch, Hund, Katze und Vogel angelangt, ein Landwirbeltier, welches wohl vor etwa 300 Millionen Jahren auf der Erde lebte.