Die Bedeutung von Mikroorganismen bei der Entstehung der biologischen Artenvielfalt

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Der entscheidende Schritt bei der Entwicklung von Unterschieden bei der Artenbildung ging von Mikroorganismen aus, die in der Lage waren, Zellulose als Energiequelle zu nutzen. Zellulose ist die häufigste organische Verbindung auf der Erde.

Ohne Mikroorganismen bliebe sie für Tiere ungenutzt.

Mithilfe von Darmmikroben wurden Tiere erst befähigt als Pflanzenfresser zu leben.

Es war ein erster und entscheidender Schritt, durch den sich eine gewaltige Artenfülle entwickelte.
Allein mehr als 40.000 Zikadenspezies sind bisher beschrieben worden. Zusätzlich Zehntausende, wenn nicht Hunderttausende von Arten anderer Insektengruppen.

Aber auch achtzig Prozent aller Säugetiere und damit mehr als 4000 Arten vom Kaninchen bis zum Elefanten, sind Pflanzenfresser.

Auch sie verdanken ihre Existenz der Tatsache, dass ihre Ahnen sich mit den richtigen Mikroben zusammen taten.
Für uns sind entspannt weidende Kühe, Schafe oder Ziegen ein selbstverständlicher Anblick und der Inbegriff ländlicher Idylle. Aber ohne ihre Pansenbewohner gäbe es sie nicht.

Auch für die Entstehung von Raubtieren, wie Löwen, Tiger, Wölfe oder Füchse war ein reichhaltiges Angebot von Pflanzenfressern die Voraussetzung für ihre Existenz. Dazu gehört auch die große Vielfalt an insektenfressenden Vögeln, genauso wie Igel, Fledermäuse, Spitzmäuse, die von pflanzenfressenden Insekten und deren Larven leben.
Korallenriffe verdanken ihre Existenz den Symbiosen der Polypen mit Algen und Bakterien und sie wiederum schufen die Lebensgrundlage von Tausenden unterschiedlichsten Tier-und Pflanzenarten.
Die unglaubliche Vielfalt aller Lebensformen auf der Erde, ist ein Produkt der Mikroorganismen.


Wie ausgeklügelt sie die Evolution ihrer Wirte beeinflussen, wurde gerade in neuen Studien dargelegt, die in Fachkreisen und darüber hinaus, großes Interesse erregt haben.

Zumindest bei Insekten scheinen Darmbakterien großen Einfluss auf den Fortpflanzungserfolg zu haben. Sie sind anscheinend sogar an der Bildung neuer Arten beteiligt.

Forscher fanden heraus, das Drosophila-Fliegen sich bevorzugt mit Geschlechtspartnern paaren, die dieselbe Nahrung fressen wie sie.

Dieses Verhalten bleibt über Dutzende von Generationen stabil und kann nur durch eine Antibiotikagabe verändert werden.

Eine andere Nahrung führt jedoch zu Verschiebungen innerhalb dieser Mikroorganismen-Gemeinschaft. Manche Arten nehmen stark zu, andere verlieren an Bedeutung, was dann vermutlich zu einer Veränderung der Sexuallockstoffe führt, die von den Fliegen nach außen abgegeben werden.

Es sind demnach die Darmmikroben, die hierfür den Ausschlag geben.
Die Wissenschaftler halten es für wahrscheinlich, dass diese Vorliebe der Fliegen zur Bildung neuer Arten beiträgt. Denn Tiere, die sich unterschiedlich ernähren, sind wahrscheinlich auch geografisch voneinander getrennt. Beides zusammen führt zu einer Verstärkung der sexuellen Isolierung, dem zentralen Ereignis in der Evolution der Arten.

In der kleinen Welt der Taufliegen wäre die Aussage: „Ich kann dich nicht riechen!“ von weitreichender Konsequenz.

Die Forscher glauben allerdings, dass ihre Ergebnisse auch darüber hinaus von Bedeutung sind. Gerüche spielen zweifellos bei der Partnerwahl vieler Tiere und auch bei Menschen eine wichtige Rolle.
In den meisten Fällen sind sie das Ergebnis mikrobieller Fermentationskünste.
Warum gehen uns diese Fortpflanzungsdetails winziger Fliegen etwas an?

Weil sie grundsätzliche Fragen an die zentrale Theorie der Biologie aufwerfen.

Ist bei der Artenbildung, einem elementaren und entscheidenden Evolutionsvorgang mehr beteiligt, als nur das eigene Genom?

Nach der von E. Rosenberg und I.Zilber-Rosenberg 2013 formulierten „Hologenomtheorie“ der Evolution, ist die von Darwin begründete Evolutionstheorie, wie Arten entstehen, erweiterungsbedürftig. Und zwar hinsichtlich der Komponenten eines Organismus, die über die Gene des Zellkerns hinaus, zum Artenbildungsprozess beitragen.

Das Mikrobiom, das bedeutet, die Gesamtheit aller den Menschen und anderen Lebewesen besiedelnden Mikroorganismen, ist viel wichtiger, als man bisher in der Evolutionsbiologie angenommen hat.

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