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Evolution: Sauerstofftransporter nach Maß

Einige Tierarten setzten sich dank verbesserter Fähigkeit zur Sauerstoffversorgung ihrer Muskeln in neuen Lebensräumen durch. Möglich machten das Anpassungen der dafür zuständigen Moleküle: Hämoglobin und Myoglobin.
Myoglobingehalt von Schwein und Pottwal

Forelle, Hirschmaus und Pottwal ähneln sich auf den ersten Blick nicht besonders, doch evolutionsbiologisch betrachtet haben sie etwas gemeinsam: Ihre Vorfahren optimierten mit der Zeit den Transport von Sauerstoff aus ihren Atemorganen hin zu den Muskeln. Diese Anpassung bescherte ihnen einen entscheidenden Überlebensvorteil: Wale erreichten ausgesprochen lange Tauchzeiten und erhielten damit Zugang zu neuen Jagdrevieren; Strahlenflossern wie Forellen und Lachsen erlaubte die verbesserte Sauerstoffversorgung ihrer Muskeln, bei Gefahr besonders schnell zu flüchten, und auf Höhenluft spezialisierte Hirschmäuse verbreiteten sich bis hoch in die Rocky Mountains. Drei Studien wiesen jetzt nach, welche Veränderungen der Transportmoleküle Hämoglobin und Myoglobin dafür nötig waren. ...

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  • Quellen

Mirceta, S. et al.: Evolution of mammalian diving capacity traced by myoglobin net surface charge. In: Science 340, S. 1303, 2013

Natarajan, C. et al.: Epistasis among adaptive mutations in deer mouse hemoglobin. In: Science 340, S. 1324 - 1327, 2013

Rummer, J. L. et al.: Root effect hemoglobin may have evolved to enhance general tissue oxygen delivery. In: Science 340, S. 1327 - 1329, 2013