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Die Schönheit des Kleinen: Evolutionäre Vorteile der Mikroorganismen

Die Geheimnisse der Evolution: Warum klein sein der Schlüssel zum Erfolg ist

Klein zu sein scheint evolutionär betrachtet tatsächlich schön zu sein. Obwohl die größten Dinosaurier, Pterosaurier und Säugetiere beeindruckend aussehen mögen, sind diese Giganten bei weitem in der Unterzahl im Vergleich zu mikroskopischen Bakterien sowie einzelligen Algen und Pilzen. Kleine Organismen sind auch uralt und unglaublich widerstandsfähig.

Die erste Evidenz für einzellige Organismen stammt aus etwa 3,8 Milliarden Jahren, kurz nachdem sich die neu entstandene Erde ausreichend abgekühlt hatte, damit organisches Leben entstehen konnte. Multizelluläre Tiere entwickelten sich weniger als eine Milliarde Jahre später, wobei größere und komplexere Tiere vor etwas mehr als einer halben Milliarde Jahren auftauchten.

Für den Großteil der Geschichte der Erde wurde der Planet von Organismen dominiert, die nicht größer waren als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Große Tiere neigen dazu, länger zum Wachsen und zur Reife zu benötigen, weshalb sie langsamer Nachwuchs bekommen. Während Mäuse eine kurze Generationszeit von ungefähr 12 Wochen haben, benötigen Elefanten fast 25 Jahre.

Große Arten entwickeln sich tendenziell langsamer und sind möglicherweise weniger in der Lage, mit längerfristigen Veränderungen in der physischen und biologischen Umwelt umzugehen. Größere Organismen schneiden auch bei Massenaussterbeereignissen oft schlechter ab. Nichts viel Größeres als eine Hauskatze überlebte den Asteroideneinschlag, der vor 66 Millionen Jahren die Dinosaurier auslöschte.

Es ist also nicht überraschend, dass viele Tiergruppen anscheinend in relativ kleinen Größen entstehen, und die frühesten Vertreter spalten sich typischerweise winzig ab. Die Schwestergruppen der geflügelten Insekten umfassen die winzigen Springschwänze (meist weniger als 6mm), während die mikroskopischen Bärtierchen oder „Wasserbären“ die Schwestergruppe der Arthropoden (zu denen Spinnen und Krebstiere gehören) und Samtmilben sind. Die frühesten Säugetiere und einige der frühesten Dinosaurier waren ebenfalls relativ klein im Vergleich zu ihren späteren, häufig gigantischen Verwandten.

Trotz der Neigung von Organismen, zu größeren Größen zu evolvieren, haben die einfachsten und kleinsten Organismen immer noch viele unglaubliche Fähigkeiten, die größere Organismen nicht haben. Viele dieser winzigen „Extremophilen“ können Umgebungen überleben, die die meisten anderen Lebensformen auslöschen würden.

Einige Archaeen (einzellige Organismen ohne Zellkerne) können Temperaturen von über 200°C um Tiefsee-Schloten standhalten, während andere Arten in Gewässern mit hoher Salz-, Säure- und Alkalikonzentration gedeihen können. Ähnlich können die winzigen Tardigraden Temperaturen zwischen 150°C und -200°C standhalten, den Vakuum des Weltraums, das Austrocknen über Jahrzehnte hinweg und Strahlendosen, die 1.000-mal höher sind als die benötigten, um einen Menschen zu töten.

Einige Wissenschaftler glauben, dass Mikroben interplanetarische Reisen in Meteoriten überstehen könnten. Sie denken auch, dass jedes Leben, das wir anderswo im Sonnensystem entdecken, einen gemeinsamen Ursprung mit dem Leben auf der Erde haben könnte – indem es klein anfängt.

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Mit einem Portfolio, das mehr als zwei Jahrzehnte Berufserfahrung umfasst, ist der freie Redakteur und Journalist Konrad l. Schneider ein fester Bestandteil der deutschen Medienlandschaft.
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