Fast jede Tierart, einschließlich des Menschen, hat Blutzellen – aber machen Sie sich nicht zu sehr an den Gedanken fest, dass Ihre einzigartig säugetierhaft sind. Verschiedene Arten haben im Laufe von Millionen Jahren der Anpassung an Infektionen unterschiedliche Blut- und Immunzellen entwickelt, was die Art und Weise der Natur ist, „passe dich an oder stirb“ zu sagen. Wissenschaftler wissen bereits eine Menge über menschliches und Mäuseblut dank Hämatologie und Immunologie, aber wie diese Zellen zuerst auftauchten und sich entwickelten, blieb rätselhaft. Also beschlossen Forscher der Universität Kyoto, die Ursprünge und Diversifizierung von Blutzellen in der Tierwelt zu verfolgen.
Das Team entwickelte einen neuen analytischen Ansatz, der Genexpressionsmuster über viele Zelltypen und Arten hinweg verglich, evolutionäre Stammbäume für Blutzelllinien erstellte und abschätzte, wie sich diese Zellen im Laufe der Zeit entwickelten. Sie verglichen Blutzellen auch mit einzelligen Organismen, um mögliche einzellige Vorfahren zu identifizieren – und fanden heraus, dass Makrophagen, die Immunzellen, die schädliche Mikroben und Trümmer verschlingen, die stärksten Ähnlichkeiten mit diesen alten Einzelgängern aufwiesen. Dies deutet darauf hin, dass die frühesten Blutzellen Makrophagen geähnelt haben könnten, was etwa so bescheiden ist wie „Ich war früher ein einzelliger Klumpen, der Dinge fraß.“
Die Forscher verfolgten das Gen FOS, das in Blutzellen vieler Tierarten weit verbreitet ist, zurück zu einem einzelligen Vorfahren, der vor etwa 700 Millionen Jahren lebte – das bedeutet, dass die ersten Blutzellen wahrscheinlich etwa zur gleichen Zeit entstanden, als die ersten mehrzelligen Tiere auftauchten. Mit anderen Worten: Frühe Tiere recycelten genetisches Material von einzelligen Vorfahren, um Blutzellen herzustellen. Die Analyse zeigte auch, wie verschiedene Blutzelltypen im Laufe der Zeit abzweigten: Mastzellen entwickelten sich aus Makrophagen, frühe T-Zellen und rote Blutkörperchen entstanden später aus Mastzellen, und prototypische B-Zellen zweigten direkt von Makrophagen ab, nachdem sich Mastzellen bereits getrennt hatten.
Durch die Rekonstruktion dieses 700 Millionen Jahre alten Stammbaums kartierten die Wissenschaftler die Evolution der Blutzellen und fanden heraus, dass moderne Entwicklungswege immer noch diese alte Geschichte widerspiegeln. „Ich bin tief bewegt von diesen Ergebnissen, die den Höhepunkt unserer Arbeit darstellen und veranschaulichen, dass die Differenzierungswege von Wirbeltierblutzellen die 700 Millionen Jahre alte Evolutionsgeschichte dieser Zellen widerspiegeln“, sagt Teamleiter Hiroshi Kawamoto. Erstautor Yosuke Nagahata vom Institut für Evolutionsbiologie, Spanien, fügt hinzu: „Wenn ich mir bewusst mache, dass dieses Erbe aus so langer Zeit in meinem Körper als Blutzellen zirkuliert, fühle ich mich unseren fernen Vorfahren näher.“ Das Team glaubt, dass ihre neue Analysemethode auch helfen könnte, die evolutionären Ursprünge von Krankheiten wie Krebs zu untersuchen, was möglicherweise zu neuen Behandlungen führt – denn wenn man schon altes zelluläres Gepäck erbt, kann man genauso gut lernen, es zu reparieren.
Die Studie mit dem Titel „Animals have expanded the evolutionary legacy of unicellular ancestors in blood cells“ wird am 29. Mai 2026 in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America veröffentlicht, mit der DOI: 10.1073/pnas.2528110123. Material bereitgestellt von der Universität Kyoto. Hinweis: Der Inhalt kann aus Gründen des Stils und der Länge bearbeitet worden sein.