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Konvergenz possierlicher Vegetarier

Bambushunger machte Pandas immer ähnlicher

Sie heißen und ernähren sich gleich: die streng auf Bambus fixierten Kleinen und Großen Pandas. Dabei sind sie nicht einmal nah verwandt. Woher also die merkwürdige Ähnlichkeit?
Kleiner Panda

Sie essen dasselbe, heißen auf Deutsch fast gleich und sind bei aller vermeintlichen Ähnlichkeit doch kaum näher miteinander verwandt als Marder und Walross: der Große und der Kleine Panda (Ailuropoda melanoleuca und Ailurus fulgens). Die beiden eingefleischten Bambusspezialisten haben sich allerdings im Lauf ihrer Evolutionsgeschichte verblüffende Gemeinsamkeiten angeeignet. Und heute ist das an ihren Gene wunderbar abzulesen, berichten chinesische Forscher.

Die Arten gehören zwar beide zur Säugetiergruppe der hundeartigen Raubtiere, ihr letzter gemeinsamer Vorfahre lebte aber schon vor fast 50 Millionen Jahren. Damit sind die beiden Pandas nur ähnlich nahe verwandt wie Frettchen und Eisbär: Während der Große Panda zu den echten Bären zählt, haben Zoologen den kleinen Panda nach allerlei Hin und Her nun in eine ganz eigene Seitenlinie der Marderartigen gesteckt. Trotz der sehr entfernten Verwandtschaft zeigen die beiden Pandas aber erstaunliche Ähnlichkeiten, wie etwa die Umgestaltung eines Fingers zu einem "falschen" Daumen, der ihnen beim Bambusfressen hilft, oder die Unfähigkeit, die Geschmacksrichtung umami zu schmecken. All das ist auf parallele, verblüffend gleichartig verlaufende genetische Anpassung an die Lebensumstände als Bambusfresser zurückzuführen, die die ungleichen Vettern dann schließlich auch äußerlich überraschend ähnlich gemacht hat.

Die Übereinstimmungen finden sich in 70 Genen, so die Wissenschaftler: Zwei identische Veränderungen in den Genen DYNC2H1 und PCNT sorgen dafür, dass der Handwurzelknochen der Vorderpfote beim Kleinen wie beim Großen Panda zum Pseudodaumen wird, der ihnen einen sicheren Zugriff auf Bambuspflanzen ermöglicht. Zudem sind einige Gene gleichartig verändert, die Stoffwechsel und Verdauung beeinflussen: etwa Erbgutabschnitte für Verdauungsenzyme und Aminosäurestoffwechsel. Dies scheint bei beiden Spezies geboten, um die recht einseitige Bambusernährung zu kompensieren. Zehn bei anderen Arten wichtige Gene sind zudem bei den Pandas durch Veränderungen funktionslos geworden: Abgeschaltet ist etwa das Gen TAS1R1, das Fleischfressern den typischen Umamigeschmack erkennen hilft.

Pandas sind damit ein Musterbeispiel konvergenter Evolutionsprozesse, fassen die Wissenschaftler zusammen: Anders als bei bekannten Beispielen wie den Flügeln von Fledermäusen und Vögeln oder der Echoortung bei Delfinen und Fledermäusen sind bei den Pandas die genetischen Grundlagen der vor allem stoffwechselphysiologischen Parallellen eindeutiger auszumachen. Die Ursache war sicher die drastische Ernährungsumstellung, die beide Pandaarten bei ihrer Entwicklung von einem Fleisch fressenden Raubtier hin zum wählerischen Vegetarier durchlaufen haben.

03/2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 03/2017

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