Die Mikroben haben gewonnendas häufigste Leben auf der Erde
Die ersten 3 Milliarden Jahre bestand das Leben auf der Erde fast nur aus Mikroben. Die echte Wissenschaft hinter dem Cosmos-Era-Ende „Die Mikroben haben gewonnen“, von LUCA bis zur Symbiose.
Etwa die ersten 3 Milliarden Jahre gab es auf der Erde fast nur Mikroben, und bakterielle Biofilme koordinieren ihre Kolonien tatsächlich mit Wellen von Kaliumionen. Das Spielende „Die Mikroben siegten“ fragt: Was, wenn sich das Leben beim Aufkommen des Sauerstoffs in der Tiefe versteckte und nie Tiere hervorbrachte? Ein planetenweiter Mikrobengeist ist erfunden.
Diese Seite erklärt zuerst, wie man das Ende freischaltet, dann die reale Geschichte der Mikroben: den gemeinsamen Vorfahren, die drei Domänen, den Anstieg des Sauerstoffs und die Endosymbiose. Danach folgt die echte Forschung hinter dem Roman Solaris.
So schaltest du es frei
- Hinweis: Was, wenn sich das Leben beim Aufkommen des Sauerstoffs in der Tiefe versteckte und nie Tiere hervorbrachte ...
- Bedingung: Wähle beim „Großen Oxidationsereignis“ „In der Tiefe verstecken“, schalte weder Kollagen noch Tiere frei und erreiche den Ursprung des Menschen.
- Hinweis: Überspringt das „Gedächtnisecho“ diese Zeitalter direkt, kannst du es unter „Upgrades“ ablehnen.
- Belohnung: Im nächsten Universum trägt die Oberfläche des Planeten eine leuchtende Mikrobenmatte.
Das Ende gehört zur Kategorie Leben.
Die reale Geschichte der Mikroben
Etwa die ersten 3 Milliarden Jahre bestand das Leben auf der Erde fast nur aus Mikroben. Das ist die Kernaussage dieses Endes. In dieser langen Zeit geschah Folgendes.
- Heimat des gemeinsamen Vorfahren: Rückwärts aus heutigen Genen gerechnet, lebte der letzte gemeinsame Vorfahre allen Lebens vielleicht nahe heißer, sauerstofffreier, wasserstoffreicher Tiefsee-Hydrothermalquellen (Weiss et al., Nature Microbiology, 2016).
- Ökosysteme an Quellen: Um Tiefsee-Hydrothermalquellen gibt es Ökosysteme, die nicht vom Sonnenlicht abhängen, und das gab dem Ursprung des Lebens einen neuen Kandidatenort (Corliss et al., Science, 1979).
- Stromatolithen: Gestein in Grönland enthält möglicherweise 3,7 Milliarden Jahre alte Mikrobenstrukturen, doch diese Deutung ist noch umstritten (Nutman et al., Nature, 2016).
- Eine dritte Art von Leben: Der Vergleich ribosomaler RNA zeigte, dass „Bakterien“ in Wirklichkeit zwei sehr verschiedene Lebensformen sind, und die Archaeen wurden ein eigener Zweig (Woese und Fox, PNAS, 1977).
- Das Drei-Domänen-System: Der Baum des Lebens wurde in drei große Domänen neu gezeichnet: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten (Woese, Kandler und Wheelis, PNAS, 1990).
- Asgard-Archaeen: Lokiarchaeota aus Tiefseesediment tragen viele Gene, von denen man glaubte, es gebe sie nur bei Eukaryoten (Spang et al., Nature, 2015).
Als der Sauerstoff kam
Der Sauerstoff in der Atmosphäre kam nicht auf einmal. Er stieg in einem langen, wiederholten Prozess (Lyons, Reinhard und Planavsky, Nature, 2014). Eine der Entscheidungen beim „Großen Oxidationsereignis“ im Spiel ist „In der Tiefe verstecken“.
Endosymbiose und komplexere Zellen
Mitochondrien und Chloroplasten waren einst eigenständige Bakterien, die verschluckt wurden und Teil der Zelle wurden. Diese Theorie wurde damals von mehr als einem Dutzend Fachzeitschriften abgelehnt (Margulis, veröffentlicht als Sagan, Journal of Theoretical Biology, 1967). Fossilien einer uralten Rotalge zeigen, dass sexuelle Fortpflanzung und mehrzelliges Leben mindestens 1 Milliarde Jahre alt sind (Butterfield, Paleobiology, 2000). Vor etwa 700 Millionen Jahren war die Erde möglicherweise fast völlig von Eis bedeckt (Hoffman et al., Science, 1998). Beim Erbmaterial ist die DNA eine Doppelhelix, und ihre Basenpaarung legt nahe, wie sich Erbinformation kopieren lässt (Watson und Crick, Nature, 1953).
Das sind alles verwandte reale Studien zu diesem Ende. Sie beschreiben die Geschichte der Mikroben. Sie können nicht beweisen, dass Mikroben eine Erde ohne Tiere beherrschen könnten.
Ein verwandter Roman
Stanisław Lems Solaris (1961) handelt von Wissenschaftlern, die einen von einem Ozean bedeckten Planeten erforschen. Der Ozean ist vielleicht ein riesiger Geist. Er reagiert auf keine Sprache, verwandelt aber die tiefsten Erinnerungen jedes Menschen in körperliche Wesen. Der wissenschaftliche Hintergrund: Die Gaia-Hypothese und die Ionensignale von Biofilmen sind reale Forschung, dass ein den ganzen Planeten bedeckender Ozean ein einziger Geist ist, dagegen erfunden.
Spielfiktion, nicht real
Ein planetenweiter Mikrobengeist ist erfunden. Echte Biofilme koordinieren ihre Kolonien tatsächlich mit Wellen von Kaliumionen, aber das ist Koordination innerhalb einer Kolonie, kein Bewusstsein.
Die Originale lesen? Such nach diesen Titeln
- Weiss et al. (2016): „The physiology and habitat of the last universal common ancestor“
- Corliss et al. (1979): „Submarine thermal springs on the Galápagos Rift“
- Woese und Fox (1977): „Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms“
- Woese et al. (1990): „Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya“
- Lyons et al. (2014): „The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere“
- Sagan (1967): „On the origin of mitosing cells“
- Hoffman et al. (1998): „A Neoproterozoic snowball Earth“
Reale Grundlage
Während der ersten rund 3 Milliarden Jahre des Lebens auf der Erde gab es fast nur Mikroben; bakterielle Biofilme koordinieren Kolonien tatsächlich mit Kaliumionenwellen.
Solaris (Stanisław Lem, 1961), die Wissenschaft: Die Gaia-Hypothese und die Ionensignale bakterieller Biofilme sind echte Forschung; dass der Ozean eines ganzen Planeten ein einziger Geist ist, ist Fiktion.
Verwandte Forschung
Diese Studien hängen mit dem Thema zusammen, belegen diese Seite aber nicht direkt.
Tiefsee-Quellen: Um Tiefsee-Quellen gibt es Ökosysteme, die nicht vom Sonnenlicht abhängen, und das gibt dem Ursprung des Lebens einen neuen möglichen Ort.
Quelle: Corliss et al., Science 1979, "Submarine thermal springs on the Galápagos Rift"
Eine dritte Art von Leben: Der Vergleich der ribosomalen RNA zeigte, dass „Bakterien“ in Wirklichkeit zwei sehr verschiedene Lebensformen sind, und die Archaeen bekamen einen eigenen Zweig.
Quelle: Woese & Fox, PNAS 1977, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"
Das Drei-Domänen-System: Der Baum des Lebens wurde in drei Domänen neu eingeteilt: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten.
Quelle: Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"
Endosymbiontentheorie: Margulis schlug vor, dass Mitochondrien und Chloroplasten einst eigenständige Bakterien waren, die verschluckt wurden und Teil der Zelle wurden. Über ein Dutzend Fachzeitschriften lehnten das ab.
Quelle: Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"
Die Heimat von LUCA: Ausgehend von heutigen Genen lebte der gemeinsame Vorfahr allen Lebens vielleicht in der Nähe heißer, sauerstofffreier, wasserstoffreicher Tiefseequellen.
Quelle: Weiss et al., Nature Microbiology 2016, "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"
Schneeball Erde: Gesteinsschichten in Namibia zeigen, dass die Erde vor etwa 700 Millionen Jahren fast vollständig von Eis bedeckt gewesen sein könnte.
Quelle: Hoffman et al., Science 1998, "A Neoproterozoic snowball Earth"
Der Anstieg des Sauerstoffs: Der Sauerstoff in der Atmosphäre kam nicht auf einmal, sondern stieg in einem langen, sich wiederholenden Vorgang an.
Quelle: Lyons, Reinhard & Planavsky, Nature 2014, "The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere"
Die Doppelhelix: Eine einseitige Arbeit schlug vor, dass DNA eine Doppelhelix ist, und die Basenpaarung deutete an, wie Erbinformation kopiert wird.
Quelle: Watson & Crick, Nature 1953, "Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid"
Asgard-Archaeen: In Tiefseesedimenten gefundene Lokiarchaeota tragen viele Gene, die man einst nur bei Eukaryoten vermutete.
Quelle: Spang et al., Nature 2015, "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"
Die früheste geschlechtliche Fortpflanzung: Fossilien einer uralten Rotalge zeigen, dass geschlechtliche Fortpflanzung und vielzelliges Leben mindestens eine Milliarde Jahre Geschichte haben.
Quelle: Butterfield, Paleobiology 2000, "Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: implications for the evolution of sex, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes"
3,7 Milliarden Jahre alte Stromatolithen: Gestein in Grönland bewahrt vielleicht mikrobielle Strukturen von 3,7 Milliarden Jahren, doch diese Deutung ist noch umstritten.
Quelle: Nutman et al., Nature 2016, "Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures"
Spielfiktion (erfunden)
- Ein planetengroßer Mikrobengeist ist Fiktion.
- Zusammenfassung des Romans Solaris: Wissenschaftler erforschen einen Planeten, der von einem Ozean bedeckt ist, der ein einziger riesiger Geist sein könnte. Er antwortet auf keine Sprache, verwandelt aber die tiefste Erinnerung im Herzen jedes Menschen in ein körperliches Wesen.