Die Käfermilbe, Oppiella nova. M. Maraun, K. Wehner
Die Natur hat das Erfolgsrezept erfunden. Erfolg kann sich jedoch auf unendlich viele Arten manifestieren.
Das scheint in einer neuen Studie der Fall zu sein, die erstmals zeigt, dass asexuelle Fortpflanzung langfristig erfolgreich sein kann. Bis heute galt das Überleben einer Tierart über einen geologisch langen Zeitraum als äußerst unglaubwürdig— wenn nicht unmöglich. Die neuen Erkenntnisse, die veröffentlicht in der ZeitschriftPNAS, malen Sie eine ganz andere Erzählung.
Ein Team von Zoologen und Evolutionsbiologen der Universitäten Köln und Göttingen, der Universität Lausanne und der Universität Montpellier demonstrierte erstmals bei Tieren die alte asexuelle Käfermilbenart, Oppiella nova, der sogenannte Meselson-Effekt, der eine charakteristische Spur im Genom eines Organismus beschreibt, die auf eine rein asexuelle Fortpflanzung hindeutet. Der Meselson-Effekt wurde bei Tieren noch nie schlüssig nachgewiesen – bis jetzt.
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Das Überleben einer Art ohne sexuelle Fortpflanzung
Die genetische Vielfalt, die bei den Nachkommen durch das Zusammentreffen zweier unterschiedlicher Genome entsteht, die ein Elternpaar liefern kann, ist ein bedeutender evolutionärer Vorteil der sexuellen Fortpflanzung. Dies ist einer der Gründe, warum die Existenz alter asexueller Tierarten wie O. nova sind für Evolutionsbiologen schwer zu erklären.
Schließlich scheint asexuelle Fortpflanzung auf Dauer äußerst ungünstig zu sein. Oder warum sollten sich praktisch alle Tierarten rein sexuell fortpflanzen?
Tierarten, die alle weiblich sind, wie z. B. O. nova, werden daher als "alte asexuelle Skandale" bezeichnet, laut Pressemitteilung. Für einige Tiere kann das Paarungsspiel so unbequem sein, dass es manchmal die beste Option ist, es alleine zu tun und sich asexuell zu vermehren. Tatsächlich leben diese Käfermilben seit Millionen von Jahren einen keuschen Lebensstil.
Der Nachweis, dass sich die alten asexuellen Organismen tatsächlich rein asexuell vermehren, und das schon seit sehr langer Zeit, war eine äußerst schwierige Aufgabe.
Analyse der Erbinformation von Milben: „Eine Sisyphus-Aufgabe“
Um zu beweisen, dass die Art völlig asexuell ist, sequenzierten und analysierten die Forscher die genetischen Informationen mehrerer Populationen von O. nova und die fast ähnlichen, aber sich sexuell fortpflanzenden Arten Oppiella subpectinata in Deutschland. Dies war jedoch kein einfacher Job.
„Diese Milben sind nur einen Fünftel Millimeter groß und schwer zu identifizieren“, erklärt Jens Bast, Emmy Noether-Nachwuchsgruppenleiter am Institut für Zoologie der Universität zu Köln. Die Analyse der Genomdaten war mühsam und notwendigdie Verwendung von Computerprogrammen, die speziell für diesen Zweck erstellt wurden.
Am Ende setzte sich das Team durch und konnte den Meselson-Effekt nachweisen, der zeigt, dass die O. novaKäfermilbe klont sich selbst, anstatt sich zu vermehren.
"Unsere Ergebnisse zeigen das deutlich O. nova reproduziert sich ausschließlich asexuell. Wenn es darum geht zu verstehen, wie die Evolution ohne Sex funktioniert, könnten diese Käfermilben immer noch für die eine oder andere Überraschung sorgen“, sagte Bast.
Dies zeigt, dass das Überleben einer Art ohne sexuelle Fortpflanzung zwar äußerst selten, aber nicht unmöglich ist. Während asexuelle Fortpflanzung nicht ohne Probleme ist, scheint die Käfermilbe eine Ausnahme zu sein.eine ansonsten ziemlich konsistente biologische Regel, weshalb der nächste Schritt des Teams darin bestehen wird, herauszufinden, was sie so einzigartig macht.