Der Familienstreit geht weiter

News: Der Familienstreit geht weiter

Es sind schon sonderbare Geschöpfe, die Kloakentiere. Einerseits legen sie Eier, andererseits produzieren sie Milch und gehören damit eindeutig zu den Säugetieren. Über ihre verwandtschaftliche Stellung im Stammbaum streiten sich Biologen, seitdem sie die Kloakentiere in Australien entdeckten. Genetische Untersuchungen mit mitochondrialer DNA setzten sie in die Nähe der Beuteltiere. Doch neueste genetische Stammbaumanalysen sehen die Kloakentiere als isolierte Gruppe - und zweifeln damit die Aussagekraft von mtDNA-Tests an.

Andreas Jahn

Nachdem Carl von Linné Ordnung im System des Lebens geschaffen hatte, interessierten sich Biologen für die natürlichen Verwandtschaftsverhältnisse der Organismen. Während sich früher die Stammbäume hauptsächlich auf morphologische Merkmale stützten, werden heute die Methoden der Molekulargenetik immer wichtiger. Insbesondere die Analyse der mitochondrialen DNA (mtDNA) gilt als Methode der Wahl, um Familienverhältnisse aufzuklären. Die Mitochondrien – die "Kraftwerke" der Zellen – haben ein eigenes Genom, dass sich aufgrund seiner Kleinheit leicht isolieren und vervielfältigen lässt. Da es außerdem etwa zehnmal schneller mutiert als die Kern-DNA, lassen sich mit ihm auch die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen sehr nah verwandten Arten entschlüsseln.

Auch Ulfur Arnason von der Lund University wendete die mtDNA-Methode zur Klärung eines alten Streitfalles an. Er analysierte 1997 die mtDNA des Bergkängurus Macropus robustus und bestätigte damit die so genannte Marsupionta-Hypothese. Demnach bilden die eierlegenden Kloakentiere (Monotremata oder Prototheria) mit den Beuteltieren (Marsupialia oder Metatheria) eine eigene Gruppe, die sich von den Placentatieren (Placentalia oder Eutheria) abgrenzen, zu denen der große "Rest" der Säuger und damit auch wir Menschen gehören. Damit schien die Theria-Hypothese, zu der insbesondere Morphologen neigten, widerlegt. Sie besagt, dass Placentatiere und Beuteltiere eng miteinander verwandt seien, während die urtümlichen Kloakentiere eine isolierte Gruppe darstellten, die sich schon früh von den übrigen Säugern abgetrennt hätten.

Damit schien der Streitfall ein für allemal erledigt, doch jetzt grub Randy Jirtle von der Duke University das Kriegsbeil wieder aus. Statt sich mit der mtDNA zu beschäftigen, schaute sich seine Arbeitsgruppe das Kerngenom näher an. Hierbei verglichen die Wissenschaftler das besonders lange Gen M6P/IGF2R (mannose 6-phosphate/insulin-like growth factor II receptor) bei 15 Säugern aus allen drei Gruppen, vom Schnabeltier bis zum Menschen.

Ihr Ergebnis steht im krassen Widerspruch zu den mtDNA-Analysen von Arnason. "Unsere Arbeit liefert zum ersten Mal eindeutige statistische Belege, die Säugetiere nach der Theria-Hypothese zu klassifizieren, so wie es Paläontologen aufgrund von Fossilien schon lange getan haben", erklärt Jirtle. Und sein Kollege Keith Killian ergänzt: "Dies ist die erste molekularbiologische Studie, die eindrucksvoll zeigt, dass die Paläontologen schon immer mit ihrer Einteilung der Säugetiere recht hatten. Sie bestätigt den gesunden Menschenverstand."

Die Wissenschaftler gehen jedoch noch weiter. Sie zweifeln grundsätzlich die Aussagekraft von mtDNA-Untersuchungen an. "Wir müssen jetzt die Ergebnisse, die mit mitochondrialen DNA-Sequenzen erzielt wurden, neu überprüfen, die Säugetiere wie Nilpferde und Wale miteinander verbunden haben", fordert Jirtle.

Wahrscheinlich lassen die Genetiker, die auf die mtDNA schwören, diesen Angriff nicht lange auf sich sitzen. Der Familienstreit geht weiter.