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News: Genetisch beschleunigte Artbildung

Wenn die Mitglieder einer Art keinen Gefallen mehr aneinander finden, hat sich mit ziemlicher Sicherheit ein Bruch vollzogen und zwei neue Arten sind entstanden. Meist geschieht dies durch den Druck einer veränderten Umgebung, an die sich die Tiere anpassen müssen, wollen sie überleben. Beschleunigt wird der Vorgang der Speziation, wenn Gene eng beieinander liegen, die für die trennenden Vorlieben eine Schlüsselrolle spielen. Diese theoretische Vorstellung konnten Wissenschaftler nun an einer Blattlaus nachweisen.
Wenn sich zwei Arten trennen, können sie zwar auf die gleichen Ahnen und noch viele Gemeinsamkeiten zurückblicken. Für einen fruchtbaren Austausch reicht es aber nicht mehr aus, und so haben sie kaum noch ein Auge füreinander übrig. Grund hierfür sind häufig veränderte Umweltbedingungen. Durch zufällige Veränderungen des Genoms kommen einige Tiere mit der neuen Situation besser zurecht, vermehren sich erfolgreicher und spalten sich so als neue Art von den anderen ab, wie bereits Charles Darwin auf den Galapagos-Inseln beobachtete.

Wie schnell sich diese Artentrennung vollzieht, hängt offensichtlich nicht nur vom Zufall – sprich den zufälligen genetischen Veränderungen – ab, sondern auch ganz entscheidend von der Lage der Gene, die für die trennenden Eigenheiten verantwortlich sind. Diesen Zusammenhang erforschten Sara Via und David Hawthorne von der University of Maryland an einer Blattlaus, deren bevorzugte Speise Schmetterlingsblütler wie Klee bilden. Seit einiger Zeit naschen manche Vertreter lieber an Klee, während andere Luzerne bevorzugen. Obwohl äußerlich noch kaum zu unterscheiden, findet seitdem keine gemeinsame Familienplanung mehr statt.

Welche genetischen Grundlagen hinter diesem Prozess standen, offenbarte eine genetische Karte des Blattlausgenoms. Hawthorne und Via fanden eine kleine Gengruppe, die dafür verantwortlich ist, wie schnell sich Gleichgesinnte auf den Pflanzen finden oder eben nicht. Je näher diese Gene beieinander liegen, desto eher verändern sie sich auch gemeinsam. Liegen sie jedoch im Genom weit voneinander entfernt, können sie während der Reproduktion auch leichter getrennt werden. Die Artenbildung schreitet daher bei einem nahen Arrangement schneller voran – wobei schnell relativ ist. Denn auch dann dauert es noch Hunderte bis Tausende von Generation, bis eine neue Art hervorgebracht ist, statt der Millionen, die für diesen Prozess typisch sind.

Auch wenn diese Rolle der Genanordnung in der Blattlaus zum ersten Mal nachgewiesen wurde, vermuten die Forscher ähnliche Prozesse auch in anderen Spezies, von denen man bisher annahm, dass sie sich durch Anpassung an unterschiedliche Lebensumstände spezialisierten. "Die Blattläuse sind ein wunderbares Modellsystem, um die genetische Divergenz und Speziation zu studieren, die in anderen Organismen stattfinden, die unterschiedliche Ressourcen oder Umgebungen nutzen", schwärmt Hawthorne.

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