Weltweit gibt es viele Vogelarten aus verschiedenen Familien, deren Nahrung stark zuckerreich ist: Einige Papageien, Kolibris, Nektarvögel und Honigfresser konsumieren energiereichen Blütennektar oder Früchte und werden dennoch nicht davon krank. Anders als wir Menschen sind sie trotz des vielen Zuckers vor Insulinresistenz und Diabetes gefeit. Doch warum? Tatsächlich macht ein einzelnes Gen den entscheidenden Unterschied, wie ein Team um Ekaterina Osipova vom Forschungsinstitut Senckenberg in Frankfurt herausfand. Und zwar quer über alle Kontinente und bei ganz unterschiedlichen Vogelfamilien.

Die Wissenschaftler verglichen dazu die Genome von fünf Vogelarten, die sich stark oder ausschließlich zuckerreich ernähren, mit vier verwandten Spezies, die anderes Futter wie Samen oder Insekten bevorzugen. Tatsächlich entdeckten sie dabei nur ein einziges Gen, das bei allen untersuchten, zuckerfressenden Arten aus den vier Familien verändert war: MLXIPL, ein Hauptregulator des Zucker- und Fettstoffwechsels. Anschließende Labortests bestätigten, dass dieses Gen bei Kolibris weitaus aktiver ist als das entsprechende Gen bei Mauerseglern. Diese sind stammesgeschichtlich nahe mit Kolibris verwandt, ernähren sich jedoch ausschließlich von Insekten. Osipova und ihre Arbeitsgruppe vermuten, dass Veränderungen in diesem Gen zuckerfressenden Vögeln helfen, überschüssige Glukose effizient in Fett umzuwandeln und zu speichern. Bei Nahrungsmangel können sie diese Reserven dann nutzen. Dies ermögliche eine spezialisierte Stoffwechselstrategie, die eine zuckerbasierte Ernährung unterstützt, ohne dabei krankzumachen.

Daneben identifizierten die Fachleute noch weitere genetische Veränderungen, die bei nur einer, zwei oder drei Gruppen auftraten, und ebenfalls eine zuckerreiche Ernährung begünstigen. Diese betrafen etwa Gene, die den Blutdruck über den Wasserhaushalt im Körper steuern. Andere Gene wiederum regulieren den Herzrhythmus und den Ionentransport in den Nieren. Nektarkonsumenten nehmen neben hohen Zuckermengen auch viel Flüssigkeit zu sich, die sie ebenfalls bewältigen müssen, ohne ihrem Organismus zu schaden. Zudem fanden die Forscher in allen zuckerfressenden Gruppen wiederholt veränderte Gene, die mit dem Insulinsignalweg in Zusammenhang stehen: Vögel unterscheiden sich von Säugetieren auch darin, wie sie ihren Blutzucker regulieren: Sie können hohe Glukosewerte aufrechterhalten und tolerieren und sind weniger auf Insulin angewiesen, um Energie aus der Nahrung zu gewinnen.

Die Vögel entwickelten diese Anpassungen laut der Studie örtlich und zeitlich unabhängig voneinander in verschiedenen Regionen – ein Prozess, der als konvergente Evolution bezeichnet wird. MLXIPL spielt zudem im menschlichen Stoffwechsel eine Rolle. Es könnte also einen Ansatz darstellen, um Krankheiten wie Diabetes besser zu verstehen. Im Laufe unserer Evolution war unsere Ernährung eher zuckerarm, heute nehmen jedoch viele Menschen deutlich mehr Zucker auf, als der Körper verkraften und verarbeiten kann. Diabetes und andere Stoffwechselerkrankungen sind die Folge.