Direkt zum Inhalt

Genetik: Genom von Branchiostoma bietet Einblick in die Evolution

Das Erbgut des Lanzettfischchens Branchiostoma ist entziffert. Eine internationale Arbeitsgruppe unter der Leitung von Nicholas Putman vom Joint Genome Institute des US-amerikanischen Energieministeriums in Walnut Creek und Linda Holland von der University of California in San Diego hat eine erste Genomskizze des Organismus vorgelegt, der an der Basis der Wirbeltiere steht und daher für die Evolutionsgeschichte eine fundamentale Rolle spielt.

Branchiostoma floridae | Das entzifferte Genom des Lanzettfischchens Branchiostoma floridae liefert wichtige Einblicke in die Evolution des Stamms der Chordatiere, zu dem auch die Wirbeltiere zählen.
Der russische Zoologe Alexander Kowalewski (1840-1901) hatte 1866 erkannt, dass die auch Amphioxus genannten wurmartigen Meerestiere, die eingegraben im Sand der Küstengebiete leben, zum selben Tierstamm gehören wie die Wirbeltiere. Auf Grund des auf der Rückenseite liegenden Skelettstabs, der Chorda dorsalis, heißt der Stamm Chordata oder Chordatiere – die Wirbeltiere oder Vertebrata, wozu auch der Mensch zählt, firmieren hier als Unterstamm. Die etwa 25 bekannten Branchiostoma-Arten werden dagegen zum Unterstamm der Acrania (Schädellose) zusammengefasst und den Wirbeltieren als Schwestergruppe gegenüber gestellt.

Das jetzt entzifferte Erbgut von Branchiostoma floridae bestätigt, dass der letzte gemeinsame Vorfahre von Wirbeltieren und Lanzettfischchen vor schätzungsweise 550 Millionen Jahre gelebt hat. Das 520 Millionen Basenpaare lange Genom enthält mit 21 900 für Proteine kodierenden Abschnitten nicht viel weniger Gene als der Mensch. Auch in den nicht-kodierenden Bereichen fanden die Forscher zahlreiche Übereinstimmungen.

Auf der anderen Seite scheinen sich zahlreiche Abschnitte im Erbgut der Wirbeltiere seit der Abspaltung der Lanzettfischchen neu gruppiert zu haben. Die Genetiker vermuten, dass sich das Genom in der Frühphase der Wirbeltierevolution – bevor sich Knorpel- und Knochenfische trennten – sogar zweimal komplett verdoppelt hat. Die urtümlichen kiefernlosen Wirbeltiere (Agnatha), zu denen die Schleimaale und die Neunaugen gehören, könnten die letzten Überlebenden dieser Periode sein.

Die Genomanalyse ergab auch, dass sich die dritte Schwestergruppe der Chordaten, der Unterstamm der Manteltiere (Urochordata) mit den Seescheiden und Salpen, später von den Wirbeltieren getrennt haben als Branchiostoma. Als nächste Verwandte der Chordaten stellten sich die Stachelhäuter und der kleine Tierstamm der Hemichordaten heraus. (aj)

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Quellen
Putnam, N. H. et al.: The amphioxus genome and the evolution of the chordate karyotype. In: Nature 453, S. 1064–1071.
Holland, L. Z. et al.: The amphioxus genome illuminates vertebrate origins and cephalochordate biology. In: Genome Research 10.1101/gr.073676.107, 2008.

Partnerinhalte