Carl Woese

Carl R. Woese ([woʊz]; * 15. Juli 1928 in Syracuse, New York; † 30. Dezember 2012 in Urbana, Illinois[1]) war ein US-amerikanischer Mikrobiologe und Evolutionsbiologe. Er wurde bekannt durch seine Arbeiten über die Evolution der Zellorganisation von Bakterien und Archaeen, die genetische Phylogenese und die Einführung der Archaeen (Archaea) als eine neue Domäne neben den Bakterien (Bacteria) und den Eukaryoten (Eukaryota). Er schlug 1967 ebenfalls die Priorität der RNA über die DNA vor, eine Theorie, die 1986 von Walter Gilbert aufgegriffen und als RNA-Welt-Hypothese bekannt wurde.

Laufbahn

1950 schloss er am Amherst College mit dem B.A. in Mathematik und Physik ab. 1953 erhielt er den Doktor in Biophysik an der Yale University. Von 1953 bis 1960 war er als Postdoc im Fach Biophysik an der Yale University weiter tätig.

Von 1960 bis 1963 arbeitete er als Biophysiker am General Electric Research Laboratory, anschließend am Institut Pasteur in Paris. Seit 1964 war Woese Professor für Mikrobiologie am Center for Advanced Study an der University of Illinois at Urbana-Champaign.

3-Domänen-Modell

Phylogenetischer Baum basierend auf rRNA-Genen

Carl Woese und Otto Kandler schlugen im Jahr 1990 vor, das 3-Reiche- bzw. 5-Reiche-Modell zugunsten eines 3-Domänen-Modells zu verwerfen: die Domäne der Bakteria, Archaea und der Eukarya. Durch die Einführung der neuen Domäne der Archaeen änderten sie die Basis des evolutionären Stammbaums. Woeses phylogenetische Taxonomie beruht auf der Grundlage genetischer Untersuchungen (vergleichender Sequenzanalyse der ribosomale 16S rRNA von vielen verschiedenen Mikroorganismen) im Gegensatz zu der bisherigen Einteilung nach phänotypischen Unterschieden. Je ähnlicher die rRNA-Sequenzen, desto näher sind Organismen miteinander verwandt. Dies brachte ihm viel Kritik ein, auch von berühmten Biologen wie Salvador Luria und Ernst Mayr (siehe Links). Nicht ohne Grund bezeichnete die Zeitschrift Science Woese als „Microbiology’s Scarred Revolutionary“ (der mit Narben bedeckte Revolutionär der Mikrobiologie). Doch die wachsende Anzahl unterstützender Daten führte die wissenschaftliche Gemeinschaft dazu, die Archaeen zu akzeptieren.

Horizontaler Gentransfer, Darwinsche Schwelle

Nach Woese tauschten zu Beginn des Lebens die Organismen ihre Gene in einem gemeinsamen Genpool frei aus (horizontaler Gentransfer), ohne dass es zu einer Artbildung gekommen wäre. Dieser freie Austausch genetischer Innovationen war die treibende Kraft der frühen Zellevolution. Mit wachsender Komplexität der Organismen wurde dieser horizontale Gentransfer immer schwieriger und die Gene wurden nicht mehr an die in der Nachbarschaft lebenden Organismen weitergegeben, sondern vorwiegend an die direkten Nachkommen (vertikaler Gentransfer). Die Grenze, bei der die Evolution über Mutationen und Selektion vorherrscht, hat Carl Woese die „Darwinsche Schwelle“ („Darwinian Threshold“)[2] genannt. Damit nimmt Woese Abschied von Darwins „Prinzip der gemeinsamen Abstammung“, welches besagt, dass das Leben mit einer Urzelle begann.

Auszeichnungen

  • MacArthur Fellowship 1984
  • Mitglied der National Academy of Sciences seit 1988
  • Leeuwenhoek-Medaille von der Königlich Niederländischen Akademie der Wissenschaften 1992 – ein Preis, welcher alle zehn Jahre an einen Wissenschaftler verliehen wird, der herausragende Beiträge im Bereich der Mikrobiologie in der letzten Dekade geleistet hat
  • Selman A. Waksman Award in Microbiology der National Academy of Sciences 1997[3]
  • National Medal of Science (USA) 2000
  • Waksman Medaille des Waksman Institute of Microbiology der Rutgers University (USA) 2000
  • Crafoord-Preis durch die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften 2003 „for his discovery of a third domain of life“ (für seine Entdeckung einer dritten Domäne des Lebens)

Siehe auch

Literatur

  • Nigel Goldenfeld und Norman R. Pace: Carl R. Woese (1928–2012). In: Science. Band 339, Nr. 6120, 2013, S. 661, doi:10.1126/science.1235219
  • Harry Noller: Carl R. Woese (1928–2012). In: Nature. Band 493, Nr. 7434, 2013, S. 610, doi:10.1038/493610a

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Visionary UI biologist Carl Woese, 84, dies
  2. C.R. Woese: On the evolution of cells, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (13): 8742–8747
  3. Selman A. Waksman Award in Microbiology bei nasonline.org; abgerufen am 30. Mai 2011

Die News der letzten Tage

17.11.2022
Meeresbiologie | Taxonomie
Dornenkronenseesterne aus dem Roten Meer sind endemisch!
Neben dem Klimawandel stellen korallenfressende Dornenkronenseesterne (Acanthaster spp.
17.11.2022
Klimawandel | Meeresbiologie
Eisbedeckung im Südpolarmeer: Auswirkungen auf Meiofauna und Makrofauna
Wissenschaftlerinnen haben erstmals untersucht, wie sich Gemeinschaften von Meiofauna und Makrofauna unter verschiedenen Umweltbedingungen im Südpolarmeer zusammensetzen.
16.11.2022
Biochemie | Physiologie
Pflanzen zwischen Licht und Schatten
In der Forschung werden Pflanzen häufig unter konstantem Licht angezogen, was nicht den natürlichen Bedingungen in der Natur entspricht.
15.11.2022
Anthropologie | Ethologie | Paläontologie
Guten Appetit! Homo hat bereits vor 780.000 Jahren Fisch gekocht
Fischzähne der archäologischen Fundstelle Gesher Benot Ya’aqov in Israel liefern den frühesten Hinweis auf das Garen von Nahrungsmitteln durch unsere Vorfahren.
15.11.2022
Biodiversität | Bioinformatik | Botanik
Eine Weltkarte der Pflanzenvielfalt
Warum gibt es an manchen Orten mehr Pflanzenarten als an anderen?
15.11.2022
Biodiversität | Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft | Ökologie
Biodiversität von Wiesen- und Weideflächen: Ein Gewinn für Natur, Landwirtschaft und Tourismus
Ein internationales Team hat in einer langangelegten Studie nachgewiesen, wie wichtig die Biodiversität von Wiesenflächen für ein breites Spektrum von Ökosystemleistungen und unterschiedliche Interessengruppen ist.
15.11.2022
Biochemie | Land-, Forst-, Fisch- und Viehwirtschaft | Zytologie
Wie funktioniert der Mangantransport in Pflanzen?
Das Protein BICAT3 ist einer der wichtigsten Mangan-Verteiler in Pflanzen - ist es defekt, hat das einen verheerenden Einfluss auf das Wachstum der Pflanzen.
14.11.2022
Ökologie | Säugetierkunde
Kollisionsrisiko für Fledermäuse bei großen Windkraftanlagen
Um Fledermäuse vor der Kollision mit Windenergieanlagen zu schützen, werden in Genehmigungsverfahren akustische Erhebungen durchgeführt.
09.11.2022
Physiologie | Vogelkunde
Kohlmeisen: Hormonschwankungen als Überlebensvorteil?
Bei freilebenden Kohlmeisen gibt es zwischen Individuen große Unterschiede in der Menge an Stresshormonen im Blut.
14.11.2022
Amphibien- und Reptilienkunde | Paläontologie
Grube Messel: eine lebendgebärende Schlange vor 47 Millionen Jahren
Ein argentinisch-deutsches Forschungsteam hat den weltweit ersten fossilen Beleg für eine Lebendgeburt bei Schlangen erbracht.