LUCA: wer war der letzte universelle Vorfahre?
LUCA (der „Letzte Universelle Gemeinsame Vorfahre“) ist ein zentraler Begriff in der Evolutionsforschung. Aktuellen Studien zufolge lässt sich alles heute lebende Leben — von winzigsten Bakterien bis zu den größten Blauwalen — auf diesen Vorfahren zurückführen. LUCA wird als prokaryotenähnlicher Organismus beschrieben (also ohne Zellkern), der vermutlich schon ein frühes Abwehrsystem gegen Viren besaß.
Die Ergebnisse stammen von einem internationalen Team unter Leitung von Edmund Moody (University of Bristol) und Tim Lenton (University of Exeter) und wurden im Journal Nature Ecology & Evolution veröffentlicht.
Frühere Schätzungen setzten LUCA auf rund 4 Milliarden Jahre. Die neue Studie legt nahe, dass LUCA bereits etwa 400 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde existierte, was die Datierung auf 4,2 Milliarden Jahre verschiebt. Das fällt in das Hadaikum (die ersten rund 500 Millionen Jahre der Erdgeschichte), ein Zeitabschnitt, der oft als „höllischer geologischer Albtraum“ beschrieben wird.
Wie man LUCA zurückverfolgt
Für die Datierung und Analyse von LUCA gingen die Forschenden methodisch vor: Sie arbeiteten „rückwärts“, verglichen Gene lebender Arten und zählten die Mutationen, die seit der gemeinsamen Abstammung von LUCA aufgetreten sind. Dazu nutzten sie sogenannte „genetische Gleichungen“, die auf der Trennungszeit zwischen Arten basieren.
Edmund Moody erklärt, dass die genetische Entwicklung durch Genaustausch zwischen verschiedenen Linien kompliziert wird. Deshalb waren komplexe evolutionäre Modelle nötig, um die Entwicklung einzelner Gene mit der Artgenealogie in Einklang zu bringen.
LUCA wird als ein eher einfacher Prokaryot beschrieben, der seine Umgebung aktiv nutzte und veränderte. Seine Stoffwechselabfälle dienten als Nahrung für andere Mikroben wie Methanogene (Methanbildner) und trugen so zu einem Recycling‑Ökosystem bei. Tim Lenton betont, dass LUCA nicht allein war und mit anderen Organismen in Wechselwirkung stand.
Was noch offen ist und was als Nächstes ansteht
Die Studie wirft viele neue Fragen auf. War LUCA wirklich einfach oder doch komplexer, als man denkt? In welcher genaueren Umgebung lebte er, und wie entwickelte sich das Leben weiter, bis es zur Kambrium‑Explosion (der schnellen Zunahme komplexer Lebensformen) vor etwa 530 Millionen Jahren kam? Diese Punkte sind weiterhin ungeklärt und machen deutlich, wie nötig weitere Untersuchungen sind.
Die gewonnenen Erkenntnisse liefern wertvolle Hinweise und laden Forschende weltweit ein, die Ursprünge des Lebens auf der Erde weiter zu erforschen. In der Folge könnten künftige Studien zusätzliche Geheimnisse über die früheste Geschichte unseres Planeten lüften.
