Das Organismus wurde in einer Probe von marinen Ciliaten entdeckt, die Wissenschaftler seit ihrer Sammlung im Jahr 2011 aus den Gewässern Kroatiens betreuen. Erst als die Ciliaten plötzlich starben, trat dieses winzige, neu benannte Wesen Solarion arienae ans Licht.
„Dieser Organismus ermöglicht es uns, in ein sehr altes Kapitel der Zellbiologie zu blicken, das wir bisher nur indirekt rekonstruieren konnten“, sagen Ivan Čepička und Marek Valt von der Karls-Universität in der Tschechischen Republik, die Hauptautoren der Studie, wie die Plattform ScienceAlert berichtet.
„Die Zellen von Solarion sind winzig und nur wenig mobil, sodass wir sie über mehrere Jahre hinweg übersehen haben. Angesichts der Tatsache, dass wir Solarion sogar in unserer langfristigen Labor-Kultur verpasst haben, wäre es wahrscheinlich in natürlichen Proben unentdeckt geblieben“, berichten die Forscher.
Die faszinierende, sonnenähnliche Form des Mikroorganismus wird nur von dem, was sich im Inneren befindet, rivalisiert. Diese einzellige Eukaryote hat einen von einer Membran umschlossenen Kern, der mit DNA gefüllt ist, so wie jede unserer Körperzellen. Zudem verfügt sie, wie unsere Zellen, über Mitochondrien, die als „Energiezentrale der Zelle“ bezeichnet werden, wo Fette und Kohlenhydrat-Moleküle in chemische Energie umgewandelt werden.
Das Team hat gezeigt, dass Solarion nicht in eine der bestehenden Kategorien für Eukaryoten passt. Damit teilt dieses kleine, einsame Sonnenwesen eine neu definierte Gruppe mit einem weiteren seltsamen Protisten, Meteora sporadica, der weiterhin in einem neuen Reich platziert ist, das nur durch entfernt verwandte Protisten wie Provora und Hemimastigophora ergänzt wird.
Die Mitochondrien von Solarion sind jedoch deutlich unterschiedlich zu allen, die Wissenschaftler bisher gesehen haben. Sie enthalten noch genetische Spuren dessen, was einst ein vollständig eigenständiges Wesen gewesen sein könnte.
Wissenschaftler glauben, dass die Mitochondrien einst lebendige Organismen waren, die als alte Bakterien existierten. Irgendwann in der evolutionären Geschichte des Lebens auf der Erde fanden sie jedoch ihren Weg in das Innere des einzelligen Körpers eines anderen Organismus. Dies wissen wir aufgrund des genetischen Codes, der in allen Mitochondrien gespeichert ist und auf ein gemeinsames antikes Filum zurückgeht.
Bei den meisten Eukaryoten – einschließlich Tiere, Pflanzen, Pilze und eine Vielzahl von einzelligen Freunden – enthalten die Mitochondrien nur wenige Hinweise auf ihre ursprüngliche Unabhängigkeit.
Solarion bewahrt jedoch noch ein genetisches Memento aus diesen vergessenen Zeiten: das Gen secA, das Teil des molekularen Werkzeugs der Proto-Mitochondrien war und an der Translokation von Proteinen über ihre Membran beteiligt war, als sie noch unabhängig lebten.
Dies stellt eine bedeutende Bestätigung für die Theorie über den Ursprung der Mitochondrien dar. Es liefert einen direkten Beweis für das Leben, das Mitochondrien führten, bevor sie vollständig in die Eukaryoten integriert wurden, und gibt uns einen beispiellosen Blick darauf, wie die letzten gemeinsamen Vorfahren der Eukaryoten miteinander in Beziehung standen, bevor sie zu einer Einheit wurden.
„Solarion ist ein bemerkenswertes Erinnerungsstück dafür, wie wenig wir immer noch über die Vielfalt des mikrobischen Lebens wissen“, sagen Čepička und Valt. „Die Entdeckung einer so tiefen evolutionären Linie – im Wesentlichen ein lebendes Fossil – zeigt, dass wichtige Teile der Eukaryoten-Geschichte immer noch an Orten verborgen sind, die wir selten erkunden.“
Die Forschung ist in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
