Endosymbiontenhypothese
Die
Endosymbiontenhypothese gewann in den letzten Jahren immer mehr an
Wahrscheinlichkeit, denn je mehr man sich mit en Einzelheiten der Mitochondrien
und Chloroplasten einerseits und ihren potentiellen Vorläufern andererseits
befaßte, um so größer wurde die Zahl an Übereinstimmungen, und um so
unwahrscheinlicher wurde, daß die Organellen parallel zu den Prokaryonten
enstanden sind.
Die Argumentation scheint zwar auf den ersten Blick nicht in allen Punkten zwingend zu sein, doch je mehr man erkannte, wie genetische Information in Zellen organisiert ist und verändert werden kann, um so leichter fiel es, scheinbare Widersprüche aus dem Wege zu räumen.
Entstehung der Zellorganellen
Mitochondrien und Chloroplasten ähneln in ihrer Struktur auffällig sehr einfachen Bakterien und Blaualgen. Vor allem besitzen sie eigene DNA- Einheiten und führen unabhängig Teilungsprozesse durch. Man stellt sich vor, dass amöboid- bewegliche Urzellen- wahrscheinlich noch Prokaryonten- von kleinen, bakterienähnlichen Prokaryonten lebten, indem sie diese umflossen und auffraßen. Einige dieser Urbakterien aber entwickelten die Fähigkeit, den Sauerstoff zu veratmen, den die gleichzeitig entstehenden Blaualgen mit der Photosynthese produzierten. Wenn nun die Uramöbe die atmenden Bakterien nicht verdaut, sondern sie in ihrem Innern weiterleben lässt, entsteht ein Symbioseverhältnis zwischen den Zellen. Wir sprechen von Endosymbiose. Sie ist auch bei heute existierenden Lebewesen bekannt, z.B. gibt es Polypen, die einzellige Algen in ihrem Inneren als Endosymbionten "halten". Die Endosymbiose zwischen atmenden Bakterien und anderen Urzellen war so leistungsfähig, dass sie sich durchsetzte und die "eingebauten" Bakterien schließlich so abhängig machte, dass sie nur noch in ihren Wirtszellen leben konnten. Man nimmt heute an, dass die Mitochondrien auf dieses Ursprung zurückzuführen sind.
Den gleichen endosymbiontischen Ursprung nimmt man für die Chloroplasten an, die sich aus ursprünglichen, photosynthetisch aktiven Bakterien und Blaualgen entwickelt haben könnten. Auch die Geißeln, die in Tier- und Pflanzenreich verbreitet auftreten, könnten auf spirochätenartige (Spirochäte = Angehörige einer Gruppe schraubenförmiger, beweglichen Mikroorganismen) Bakterienzellen zurückzuführen sein, die sich in der Membran ihrer Wirtszellen einnisteten.
Ein weiteres Argument für die Endosymbiontentheorie der Enstehung der Mitochondrien und Chloroplasten ist die Tatsache, dass diese Organellen nach außen durch zwei Membranen abgeschlossen sind. Man kann sich vorstellen, dass die innere Membran die des aufgenommenen Endosymbionten ist, während die äußere die Vakuolenmembran der Wirtszelle ist, die das Urbakterium "geschluckt" hat. Dafür spricht auch die Tatsache, dass die Proteine der äußeren Mitochondrienmembran nicht auf der Mitochondrien- DNA, sondern im Zellkern codiert sind.
Autoren: Christian Freier (Webmaster), Sarah Schmidt, René Küttel
Quellen: Biologie heute S II, Schroedel, Wolfgang Miram
und Karl-Hein Scharf, 1981, Hannover