Erfolgreich uralt

Kein Sex: Hornmilbe schwimmt gegen Evolutionsstrom

Forschungsobjekt: Die asexuelle Hornmilbe „Oppiella nova“.
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Forschungsobjekt: Die asexuelle Hornmilbe „Oppiella nova“.

Die sexuelle Fortpflanzung bei Tieren ist ein Erfolgsmodell. Doch es gibt Ausnahmen, wie asexuelle Tierarten beweisen, die es seit Urzeiten gibt. Etwa die Hornmilbe „Oppiella nova“.

Göttingen – Die Hornmilbe bringt die Evolutionsbiologen in Erklärungsnot. Wie sonst könnte man erklären, dass sich fast alle Tierarten rein sexuell fortpflanzen? Diese aus der Reihe laufenden Tierarten wie „O. nova“, die nur aus Weibchen bestehen, werden deshalb auch als „uralt asexuelle Skandale“ bezeichnet.

Zu belegen, dass diese sich auch wirklich nur asexuell fortpflanzen, gelang einem internationalen Forschungsteam in einer Studie. Erstautor ist der ehemalige Doktorand der Uni Göttingen und jetzt an der Uni Lausanne tätige Dr. Alexander Brandt.

Letztlich konnten die Forscher bei der Hornmilbe nachweisen, dass auch asexuelle Fortpflanzung langfristig erfolgreich sein kann. Das galt als sehr unwahrscheinlich, wenn nicht gar unmöglich. Eine Ursache nennt Brandt: „Es könnte beispielsweise eine Art von ‚kryptischem‘ sexuellem Austausch geben, den man nicht kennt oder noch nicht kennt.“

Charakteristische Spur im Erbgut: der Meselson-Effekt

Eine rein asexuelle Fortpflanzung hinterlässt jedoch eine besonders charakteristische Spur im Erbgut, den Meselson-Effekt. Erstmals nachgewiesen hat diesen ein Team aus Zoologen und Evolutionsbiologen von den Unis Köln und Göttingen sowie der Schweizer Uni in Lausanne und der Universität Montpellier in Frankreich.

Dieser beschreibt ein charakteristisches Muster im Erbgut eines Organismus, das auf rein asexuelle Fortpflanzung schließen lässt und ist Nachweis für diese Unterschiede in den Chromosomensätzen rein asexueller Arten.

„Das klingt vielleicht simpel. In der Praxis ist der Meselson-Effekt aber bei Tieren noch nie schlüssig gezeigt worden – bis jetzt“, erklärt Prof. Tanja Schwander von der Uni Lausanne.

Die Studie war laut den Forschern eine Sisyphos-Arbeit

Einfach war das nicht: Für ihre Studie hat das Forschungsteam Populationen von „Oppiella nova“ und ihrer nahe verwandten, aber sich sexuell reproduzierenden Schwesterart „Oppiella subpectinata“ in Deutschland gesammelt, deren genetische Information sequenziert und analysiert. „Eine Sisyphos-Arbeit“, beschreibt Dr. Jens Bast, vom Institut für Zoologie der Uni Köln. „Die Milben sind nur ein Fünftel Millimeter groß und schwer zu identifizieren“, sagt Brandt. Mit im Team war auch der erfahrene Hornmilben-Ökologe Dr. Christian Bluhm, Ex- Doktorand der Uni Göttingen.

Bei Organismen mit zwei Chromosomensätzen, also zwei Kopien des Genoms in jeder Zelle, wie bei Menschen und den sich sexuell fortpflanzenden Hornmilbenarten, sorgt Sex für eine konstante Durchmischung der beiden Kopien. So wird zwar genetische Vielfalt zwischen Individuen erzeugt, doch die beiden Erbgut-Kopien innerhalb eines Individuums bleiben sich sehr ähnlich.

Genetische Varianz in ihr Erbgut können aber auch asexuell reproduzierende Arten hervorbringen und sich somit im Laufe der Evolution an ihre Umwelt anzupassen. (Pressestelle Universität Göttingen/Thomas Kopietz)

Veröffentlicht in der Fachzeitschrift PNAS.

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