News: Millionen liebloser Jahre
Klingt langweilig, so eine asexuelle Vermehrung durch einfache Knospung oder schlichte Teilung - da hat die Sache mit den zwei Geschlechtern doch einige aufregende, nicht zu leugnende Vorteile. Unter Vielzellern scheinen Rädertierchen da aber offenbar anderer Meinung zu sein.
Dass Ausnahmen die Regel bestätigen, ist ein pfiffiges Totschlagargument – und recht bequem, auch und gerade für Wissenschaftler. Sind Regeln aber einmal wirklich erkannt und gründlichst belegt, dann werden gerade die dadurch scheinbar unerklärlichen Ausnahmen richtig spannend – so exotisch die Beschäftigung mit diesen auch zunächst vielleicht erscheint. Exotisch wie etwa das Forschungsgebiet von Matthew Meselson und seinen Kollegen von der Harvard University – sie beschäftigen sich mit dem Paarungsverhalten von Philodina roseola, einem Rädertierchen aus der Gruppe der Bdelloidea.
Besser gesagt, dem Nicht-"Paarungs"verhalten: Denn Philodina und seine Verwandtschaft scheint sich seit Urzeiten vollständig asexuell fortzupflanzen, sich paarende Geschlechter des vielzelligen Süßwasserorganismus fehlen offenbar. Nun hat Sex allerdings einige nicht zu leugnende Vorteile – eine generell bessere Anpassungsfähigkeit der Nachkommenschaft an sich verändernde Umweltbedingungen ist etwa ein häufig zitierter derartiger Vorzug sexueller Prozesse. Dies dient dem Wohle der Art: Sie kann länger erfolgreich im Wandel der Welt existieren und sich somit stabiler und langfristig vervollkommnen.
Asexuell reproduzierende Spezies unter höher entwickelten Vielzellern werden dagegen als eher kurzfristig aktuelle Ausrutscher angesehen: vielleicht schnell erfolgreich, aber schnell auch wieder ausgestorben. Dass nun Vertreter der etablierten Gruppe der Rädertierchen – zwar winzige, aber durchaus komplex organisierte und erfolgreich weit verbreitete Lebensformen – ganz auf Sex verzichten können, wäre eine überraschende Abweichung von wissenschaftlich etablierten Evolutionsnormen.
Wahrscheinlich, so vermuteten schon einige Forscher vor Meselson, hat man die Paarungsprozesse des fortpflanzungsstrategisch nicht regelkonformen Rädertiers Philodina einfach noch nicht intensiv genug durchleuchtet. Schon zuvor konnten schließlich sexuelle Fortpflanzungsmechanismen bei einigen anderen, zuvor als asexuell eingestuften Vielzeller-Spezies, nach eingehenderen Untersuchungen dann doch zweifelsfrei nachgewiesen werden.
Zu derartigen Untersuchungen zählen etwa sorgfältige genetische Analysen: Enthalten die Zellkerne von in Frage stehenden Spezies beispielsweise zwei nahezu identische Kopien eines Gens, so deutet dies auf eine zuvor unerkannte Sexualität – genauer, auf die bei sexueller Fortpflanzung zu Grunde liegenden, langfristig genetisch stabilisierenden meiotischen Gen-Umverteilungsprozessen. Asexuelle Fortpflanzung endet dagegen eher einmal in genetischem Wildwuchs, bei dem mehrere mutierte Kopien eines Gens unabhängig voneinander langfristig koexistieren – wodurch sich mit der Zeit mehrere, teilweise deutlich unterschiedliche Genvarianten nebeneinander in einem Individuum ansammeln können.
Meselson machte sich nun auf die Suche nach eben solchen verschiedenen Varianten eines bestimmten Gens – der Bauanleitung für das Hitzeschockprotein Hsp82 –, um so Hinweise auf den Fortpflanzungsmechanismus von Philodina zu erhalten. Mit Hilfe von Fluoreszenzmarkern konnte sein Team tatsächlich vier unterschiedliche hsp82-Gene nachweisen und isolieren. Die Sequenzen dieser Genvarianten erwiesen sich in anschließenden Analysen dann als doch deutlich unterschiedliche, jeweils einmalig nur in einzelner Kopie vorliegende Unikate. Derartiges, so die Forscher, sei eine eindeutige Folge asexueller Fortpflanzung – und zugleich kaum zu erklären, wenn sexuelle Prozesse beim Rädertierchen eine Rolle spielen würden.
Rädertierchen der Bdelloidea wie Philodina roseola pflanzen sich also wohl tatsächlich asexuell fort – und dies seit langer Zeit: Gemessen an Mutationsgeschwindigkeiten des Erbgutes von Fliegen und Menschen tragen die untersuchten Stämme ihre unterschiedlichen Hitzeschock-Gene bereits seit zumindest mehreren Millionen Jahren mit sich herum. Dass Vielzeller auf Dauer nur mit Hilfe des Sex erfolgreich sind, bleibt mithin eine Regel mit Ausnahme.
Besser gesagt, dem Nicht-"Paarungs"verhalten: Denn Philodina und seine Verwandtschaft scheint sich seit Urzeiten vollständig asexuell fortzupflanzen, sich paarende Geschlechter des vielzelligen Süßwasserorganismus fehlen offenbar. Nun hat Sex allerdings einige nicht zu leugnende Vorteile – eine generell bessere Anpassungsfähigkeit der Nachkommenschaft an sich verändernde Umweltbedingungen ist etwa ein häufig zitierter derartiger Vorzug sexueller Prozesse. Dies dient dem Wohle der Art: Sie kann länger erfolgreich im Wandel der Welt existieren und sich somit stabiler und langfristig vervollkommnen.
Asexuell reproduzierende Spezies unter höher entwickelten Vielzellern werden dagegen als eher kurzfristig aktuelle Ausrutscher angesehen: vielleicht schnell erfolgreich, aber schnell auch wieder ausgestorben. Dass nun Vertreter der etablierten Gruppe der Rädertierchen – zwar winzige, aber durchaus komplex organisierte und erfolgreich weit verbreitete Lebensformen – ganz auf Sex verzichten können, wäre eine überraschende Abweichung von wissenschaftlich etablierten Evolutionsnormen.
Wahrscheinlich, so vermuteten schon einige Forscher vor Meselson, hat man die Paarungsprozesse des fortpflanzungsstrategisch nicht regelkonformen Rädertiers Philodina einfach noch nicht intensiv genug durchleuchtet. Schon zuvor konnten schließlich sexuelle Fortpflanzungsmechanismen bei einigen anderen, zuvor als asexuell eingestuften Vielzeller-Spezies, nach eingehenderen Untersuchungen dann doch zweifelsfrei nachgewiesen werden.
Zu derartigen Untersuchungen zählen etwa sorgfältige genetische Analysen: Enthalten die Zellkerne von in Frage stehenden Spezies beispielsweise zwei nahezu identische Kopien eines Gens, so deutet dies auf eine zuvor unerkannte Sexualität – genauer, auf die bei sexueller Fortpflanzung zu Grunde liegenden, langfristig genetisch stabilisierenden meiotischen Gen-Umverteilungsprozessen. Asexuelle Fortpflanzung endet dagegen eher einmal in genetischem Wildwuchs, bei dem mehrere mutierte Kopien eines Gens unabhängig voneinander langfristig koexistieren – wodurch sich mit der Zeit mehrere, teilweise deutlich unterschiedliche Genvarianten nebeneinander in einem Individuum ansammeln können.
Meselson machte sich nun auf die Suche nach eben solchen verschiedenen Varianten eines bestimmten Gens – der Bauanleitung für das Hitzeschockprotein Hsp82 –, um so Hinweise auf den Fortpflanzungsmechanismus von Philodina zu erhalten. Mit Hilfe von Fluoreszenzmarkern konnte sein Team tatsächlich vier unterschiedliche hsp82-Gene nachweisen und isolieren. Die Sequenzen dieser Genvarianten erwiesen sich in anschließenden Analysen dann als doch deutlich unterschiedliche, jeweils einmalig nur in einzelner Kopie vorliegende Unikate. Derartiges, so die Forscher, sei eine eindeutige Folge asexueller Fortpflanzung – und zugleich kaum zu erklären, wenn sexuelle Prozesse beim Rädertierchen eine Rolle spielen würden.
Rädertierchen der Bdelloidea wie Philodina roseola pflanzen sich also wohl tatsächlich asexuell fort – und dies seit langer Zeit: Gemessen an Mutationsgeschwindigkeiten des Erbgutes von Fliegen und Menschen tragen die untersuchten Stämme ihre unterschiedlichen Hitzeschock-Gene bereits seit zumindest mehreren Millionen Jahren mit sich herum. Dass Vielzeller auf Dauer nur mit Hilfe des Sex erfolgreich sind, bleibt mithin eine Regel mit Ausnahme.
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