Sauerstoff und die Evolution des Lebens

Veröffentlichung von Heinz Decker und Kensal E. van Holde im Springer-Verlag

31.01.2012

Die spannende Geschichte von der Bedeutung des Sauerstoffs für die Entstehung und Entwicklung von Leben auf der Erde beschreibt das Buch "Oxygen and the Evolution of Life" von Heinz Decker und Kensal E. van Holde. Die beiden Wissenschaftler vom Fachbereich Biologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und dem Department of Biochemistry and Biophysics der Oregon State University, USA zeigen, welche Rolle dem Element Sauerstoff in der Evolution zukam und heute noch zukommt. Sie beginnen mit Bildung von Sauerstoff in frühen Sternen und seiner Verteilung auf neu entstandene Planeten wie die Erde.

Freier Sauerstoff war in der Frühzeit unseres Planten noch nicht vorhanden, sodass die ersten Lebensformen anaerob waren. Erst mit der Photosynthese war der Weg frei für Leben, wie wir es heute kennen. Das Buch geht auch auf das Zusammenspiel von Sauerstoff und Kohlendioxid ein und dessen Folgen wie Vergletscherung oder globale Erwärmung.

Im Hinblick auf die physiologische Funktion geben die beiden Biophysiker einen Überblick über den Sauerstoff-Stoffwechsel und Sauerstoff-Transport. Heinz Decker, Leiter des Instituts für Molekulare Biophysik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, befasst sich seit 30 Jahren mit sauerstofftransportierenden Proteinen, insbesondere dem Hämocyanin, das bei Gliederfüßern und Weichtieren die Transportfunktion übernimmt und für das "blaue Blut" verantwortlich ist. Während Deckers Freisemester am Marine Biological Laboratory in Woods Hole in Massachusetts, USA haben die beiden Forscher den Grundstein für die neue Publikation gelegt, die sich gleichermaßen an Wissenschaftler wie an interessierte Laien richtet.

An der JGU wird in verschiedenen Gruppen zum Thema "Sauerstoff und Sauerstoff-Transportmoleküle" geforscht: außer am Institut für Molekulare Biophysik auch in der Molekularen Tierphysiologie bei Univ.-Prof. Dr. Jürgen Markl und am Institut für Molekulargenetik, gentechnologische Sicherheitsforschung und Beratung bei Univ.-Prof. Dr. Thomas Hankeln und Univ.-Prof. Dr. Erwin Schmidt. Ein interdisziplinärer Arbeitskreis an der JGU befasste sich mit dem Thema "Sauerstoff in biologischen Systemen"; seit nunmehr 10 Jahren wird regelmäßig eine interdisziplinäre Ringvorlesung über "Biologie und Chemie des Sauerstoffs" an der JGU angeboten.