Hallo Dgoe,
Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, dann sind es heute noch genau die RNA, die die DNA kopieren, in dem sie sie aufspalten und jeder Base eine neue Partnerbase spendieren.
Na ja, das Ganze ist schon ein wenig komplizierter. Aber RNA ist in mehreren Varianten beteiligt, wenn es darum geht, aus einem DNA-Strang ein Protein herzustellen. Stichworte sind hier
Transkription (Herstellung eines RNA-Negativstrangs (mRNA) aus einem DNA-Vorlagestrang auf der Grundlage des Prinzips der komplementären Basenpaarung mit Hilfe mehrerer Proteine) und
Translation (Umsetzung der Nucleotidsequenz der mRNA in die Aminosäuresequenz eines Proteins mit Hilfe spezifischer Enzyme sowie tRNA - die die Aminosäuren heranführt - und rRNA, die dann die eigentliche Verkettung der Aminosäuren vornimmt) Entscheidend ist hierbei, dass die RNA insbesondere im Bereich des Genoms eine Nische innehat, wo sie ihre vielseitige Verwendbarkeit entfalten kann. DNA selbst ist eigentlich ein totes Molekül, dass erst infolge der Wechselwirkung mit RNA und Proteinen seine fundamentale Bedeutung für den Lebensprozess gewinnt.
Meintest Du das mit Brückenglied?
Auch, aber nicht nur. In den frühen Evolutionsstadien, als es noch nicht die komplizierte Maschinerie gab, die heute aus DNA Proteine macht, mussten ebenfalls die grundlegenden Erfordernisse abgedeckt werden, die mit der Existenz einer Protozelle verbunden sind - im engeren Sinne betrifft das Stoffwechsel und Vererbung durch Generationswechsel. Zufallsproteine hat es bestimmt schon gegeben, aber eben noch keine genetisch fixierten Sequenzen, weil der Translationsmechanismus noch fehlte, der solchen - sicher ebenfalls vorhandenen - RNA-Zufallssequenzen eine wechselseitige Bedeutung zuwies. Also musste RNA vor der Funktionsaufspaltung in Genom und Proteom zunächst beides können: Einerseits Vererbung mittels Basenpaarung und andererseits Enzymwirkung mittels katalytischer Aktivität. RNA als Enzym wird auch als
Ribozym bezeichnet.
Man kann sich leicht vorstellen, dass das zunächst alles sehr ungenau und umständlich abgelaufen sein muss. Die Mutationsrate war sehr hoch (etwa am Rand der Eigenschen Fehlerschwelle), was wiederum dazu führte, dass die Variantenvielfalt sich sehr schnell auffächerte. Das wiederum erleichterte es der Selektion, hier rasch für optimierte Fitness zu sorgen, die letztlich dazu führte, dass ein Translationsmechanismus gefunden wurde (was allerdings kein Selbstläufer ist!). Erst dadurch war es dann möglich, gefundene Aminosäuresequenzen mittels RNA (und später DNA) zu fixieren, wobei Mutationen im Genom zu veränderten Proteinen führten, die wiederum in ihrem Funktionsspektrum variierten, was sich auf die Fitness des Gesamtorganismus auswirkte. Über die Selektion verblieben dann nur die Genome, die fittere Organismen zur Folge hatten.
Vorteil der Aufspaltung in Genom und Proteom war, dass Proteine im Vergleich zu RNA ein viel größeres Spektrum an chemischen Reaktionen abdecken können. Organismen mit einem Translationsmechanismus setzten sich daher sehr schnell durch und verdrängten die prägenomischen Vorstufen. Zu erwähnen ist noch, dass in den frühen Evolutionsstufen der horizontale Gentransfer dominierte - also das, was heute mittels Gentechnik praktiziert wird. Gefundene Lösungen für spezifische Stoffwechselvorgänge konnten so schneller ausgetauscht und in die Genome integriert werden. Erst später wurden die immer komplexer gewordenen Zellen autonomer (was wohl daran lag, dass die komplexer gewordenen Genome immer weniger passfähig für einwandernde Genomteile wurden) und sonderten sich von der "kommunalen Matrix" ab. Fortan dominierte der vertikale Gentransfer - also die Vermehrung über Zellteilung.
Relikt aus dieser Frühzeit ist die Rolle der RNA, die sie heute noch ausübt. Das Umfeld der Proteinsynthese ist die Nische, in die das einstige Brückenglied, das ursprünglich beides konnte, zurückgedrängt wurde und heute eine andere Art von Brückenglied darstellt - nämlich die Zuweisung von Bedeutung an DNA-Sequenzen via des genetischen Codes, der eigentlich nichts anderes ist als eine Zuweisungstabelle von RNA-Tripletts zu Aminosäuren sowie Leerstellen. Das Ribosom, an der die eigentliche Proteinsynthese abläuft, besitzt in ihrem RNA-Bereich (es gibt im Ribosom darüber hinaus noch einige Dutzend Proteine) immer noch katalytische Aktivität. Genau genommen ist das Ribosom ein Ribozym - eins der wenigen, die aus der Anfangszeit der biologischen Evolution übrig geblieben sind.
Dann wahrscheinlich ebenso auch auf möglichen erdähnlichen Welten im Laufe der Zeit.
Das ist schwer zu sagen, weil die Vielfalt der Ausgangsbedingungen nicht kalkulierbar ist. RNA muss nicht das Optimum jeglicher Ansätze einer chemischen Evolution darstellen. Eventuell gibt es andere, besser geeignete chemische Stoffklassen, die hätten entstehen können, aber nicht entstanden sind, weil die Weichenstellungen im Verlauf des Try-and-error-Prozesses in Richtung RNA gerichtet waren, die sich dann auch durchgesetzt hat.
Es gibt ja Überlegungen, dass selbst die humanoide Gestalt ein typisches Erfolgsrezept der Natur sein könnte.
Das halte ich für überzogen. Gerade die Zweibeinigkeit scheint mir nicht gerade nach einem Erfolgsrezept auszusehen. Es wäre vielleicht einfacher gewesen, den aufrechten Gang - und damit das Freiwerden von Greifhänden - hinzubekommen, wenn wir drei statt zwei Beinpaare gehabt hätten - oder noch besser vier, denn dann könnten wir uns so flink wie Insekten bewegen und hätten trotzdem ein Beinpaar frei für Arme und Hände ...
Aber schau Dich doch um: Was im Verlauf der letzten 600 Millionen Jahre allein im Tierreich an Formenvielfalt entstanden ist, die keinerlei Ähnlichkeit mit Menschen hat, zeigt, wie unvorhersehbar evolutionäre Entwicklungen sind. Und wenn dies hier der Fall ist, wie unvorhersehbar müssen dann "Erfolgsrezepte" in anderen Biosphären aussehen? Ich denke nicht, dass man eine humanoide Gestalt als das Non-plus-ultra auslegen kann, auf das eine Evolution hinauslaufen müsste, um Intelligenzwesen hervorzubringen. Hier hat die Natur noch viel mehr in ihrer Trickkiste als wir uns vorstellen können ...
Aber selbst wenn mehrere Varianten mal vor kämen, je nach den gegebenen Umständen, so wäre die uns bekannte Variante dennoch manchmal möglich - hypothetisch; vielleicht sogar die Einzige, die zu komplexeren Organismen fähig ist.
Unmöglich ist nichts, aber wie bereits gesagt - das wissen wir nicht, und es dürfte schwer bis unmöglich sein, hier Gewissheit zu erlangen.
Auf dem Mars hat man ja Methan in der Atmosphäre nachgewiesen, was sich normalerweise verflüchtigen müsste.
Dazu gab es bereits vor zwei Jahren eine
plausible Erklärung und
Curiosity hat dort auch
ein Jahr später nichts gefunden. Das war übrigens
auch hier schon einmal Thema.
Viele Grüße!