Endosymbiose

Endosymbiose beschreibt das Phänomen, dass ein Organismus dauerhaft in einem anderen lebt und beide gemeinsam eine neue, komplexere Lebensform bilden. Der wichtigste Fall in der Geschichte des Lebens ist die Entstehung der komplexen Zelle. Nach der von Lynn Margulis entwickelten Endosymbiontentheorie gehen die Kraftwerke unserer Zellen, die Mitochondrien, auf frei lebende Bakterien zurück, die einst von einer größeren Zelle aufgenommen wurden, ohne verdaut zu werden. Statt zur Beute zu werden, blieben sie als Untermieter und lieferten Energie.

Margulis veröffentlichte ihre Theorie 1967 unter dem Namen Lynn Sagan in dem Aufsatz On the Origin of Mitosing Cells. Sie behauptete, dass eukaryotische Zellen, also Zellen mit echtem Zellkern, aus der symbiotischen Verschmelzung verschiedener Bakterien hervorgingen. Auch die Chloroplasten der Pflanzen, in denen die Photosynthese abläuft, stammen demnach von einst freien Cyanobakterien ab. Ihre Idee galt lange als wild und wurde abgelehnt, setzte sich aber in den frühen 1980er Jahren durch, nachdem man entdeckte, dass Mitochondrien und Chloroplasten ein eigenes Erbgut besitzen, das sich deutlich vom Erbgut des Zellkerns unterscheidet.

Dieser Befund ist das stärkste Argument. Mitochondrien und Chloroplasten tragen eigene DNA, vermehren sich teils selbstständig und ähneln in ihrer inneren Struktur den Bakterien, von denen sie abstammen. Heute gilt die Endosymbiose als beste Erklärung für die Entstehung der komplexen Zelle und damit für den entscheidenden Sprung von einfachem zu vielzelligem Leben. Ohne diese eine geglückte Verschmelzung gäbe es weder Pflanzen noch Tiere noch Menschen.

Für die Astrobiologie ist das ein faszinierender Gedanke, weil er zeigt, dass Komplexität nicht zwangsläufig aus langsamer Anpassung entsteht. Sie kann durch Fusion entstehen, durch das plötzliche Zusammenwachsen getrennter Linien. Wenn das Leben auf der Erde diesen Weg ging, könnte fremdes Leben auf anderen Welten denselben Trick nutzen oder ihn weiter treiben. Eine außerirdische Biologie, die das Verschmelzen von Organismen zum Normalfall macht, ist biologisch nicht abwegig, sondern nur eine Steigerung dessen, was hier geschehen ist.

Genau hier liegt der Reiz für die Science-Fiction. Endosymbiose ist das reale Modell für viele Hive-Spezies und Kollektivwesen. Ein Schwarmbewusstsein, das aus vielen kleineren Organismen besteht, oder ein Wesen, das andere Lebensformen in sich aufnimmt und integriert, hat ein wissenschaftliches Vorbild. Auch Geschichten über einen ersten Kontakt mit einem fremden Organismus gewinnen Tiefe, wenn man die Frage stellt, ob dieses Wesen ein Individuum ist oder eine Gemeinschaft verschmolzener Teile. Was wir für eine Person halten, könnte ein ganzes Ökosystem sein.

So verbindet die Endosymbiose harte Zellbiologie mit den größten Fragen der Xenologie. Sie erklärt, wie aus getrennten Einzelnen ein neues Ganzes wird, und liefert damit eine glaubwürdige Blaupause für fremde Lebensformen, deren Grenzen zwischen Individuum und Kollektiv ganz anders verlaufen als bei uns.