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DNA-Sequenzierung zeigt, dass Coelacanths nicht das fehlende Bindeglied zwischen Meer und Land waren

Am 23. Dezember 1938 fand der Südafrikaner Hendrick Goosen, der Kapitän des Fischtrawlers Nerine, einen ungewöhnlichen Fisch in seinem Netz, nachdem er einen Tag im Indischen Ozean vor East London gefischt hatte. Er zeigte die Kreatur der örtlichen Museumskuratorin Marjorie Courtenay-Latimer, die eine Schicht Schleim abspülte und sie als „den schönsten Fisch, den ich je gesehen hatte… fünf Fuß lang, ein blassmauviges Blau mit schwachen Flecken weißlicher Flecken; es hatte überall einen schillernden silber-blau-grünen Schimmer. Es war mit harten Schuppen bedeckt und hatte vier gliedmaßenähnliche Flossen und einen seltsamen Hundeschwanz. “

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  • In den 1930er Jahren entdeckte dieser Naturkundekurator ein lebendes Fossil - sozusagen

Es stellte sich heraus, dass das Duo eine der bedeutendsten biologischen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts gemacht hatte. Der Fisch war ein Coelacanth, eine Kreatur, die bisher nur von fossilen Exemplaren bekannt war und die etwa 80 Millionen Jahre zuvor ausgestorben sein soll. Das prähistorische Aussehen und die ungewöhnlichen beinähnlichen Flossen ließen Biologen sofort vermuten, dass es sich um einen uralten Vorfahren aller Landtiere handeln könnte - eine der entscheidenden Meerestiere, die zuerst auf festen Boden krabbelten und sich schließlich zu Amphibien, Reptilien, Vögeln und anderen Tieren entwickelten Säugetiere.

Jetzt wurde das gesamte Genom des Coelacanth zum ersten Mal sequenziert, und die Ergebnisse, die ein internationales Forscherteam von heute in Nature veröffentlicht hat, lassen auf etwas anderes schließen. Genetische Analysen legen nahe, dass der Coelacanth nicht der jüngste gemeinsame Vorfahre von See- und Landtieren zu sein scheint. Seine gelappten Flossen haben den ersten schicksalhaften Schritt auf das Land also doch nicht geschafft.

Als die Forscher das, was sie über das Genom des Coelacanth herausgefunden hatten, verwendeten, um einen evolutionären Baum von Meeres- und Landtieren zu bauen (siehe unten), stellten sie fest, dass Vorfahren einer eng verwandten Fischklasse namens Lungenfisch diese entscheidende Rolle spielten. Die Vorfahren der Coelacanths und der Lungenfische spalteten sich voneinander ab, bevor die letztere Gruppe erstmals Landflächen besiedelte.

Die genetische Sequenzierung Die genetische Sequenzierung zeigte, dass Landtiere einen neueren gemeinsamen Vorfahren mit Lungenfischen und nicht mit Coelacanths teilen. (Bild über Natur / Amemiya et al.)

Darüber hinaus hat das prähistorische Erscheinungsbild des Coelacanth dazu geführt, dass er gemeinhin als „lebendes Fossil“ gilt: eine seltene, unveränderliche biologische Zeitkapsel einer vergangenen prähistorischen Ära. Aber die genomische Sequenzierung zeigte, dass sich die Fischart tatsächlich noch entwickelt - nur sehr, sehr langsam -, was das jüngste Argument bestätigt, dass es an der Zeit ist, den Fisch und andere scheinbar prähistorische Kreaturen nicht mehr als "lebende Fossilien" zu bezeichnen.

"Wir haben festgestellt, dass sich die Gene insgesamt signifikant langsamer entwickeln als bei allen anderen untersuchten Fischen und Landwirbeltieren", sagte Jessica Alföldi, Wissenschaftlerin am MIT und am Harvard's Broad Institute und Mitautorin, in einer Presseerklärung. Früher waren kleine Abschnitte der Fisch-DNA sequenziert worden, aber jetzt sagte sie: "Dies ist das erste Mal, dass wir ein Gen haben, das groß genug ist, um das wirklich zu sehen."

Die Tatsache, dass sich der Fisch weiterentwickelt, ist nicht überraschend - wie alle Organismen lebt er in einer sich verändernden Welt mit ständig schwankenden Selektionsdrücken, die die Evolution vorantreiben. Was überrascht (obwohl es sich in seiner scheinbar prähistorischen Erscheinung widerspiegelt), ist, dass es sich im Vergleich zu einer zufälligen Auswahl anderer Tiere so langsam entwickelt. Laut der Analyse der Wissenschaftler von 251 Genen im Fischgenom entwickelte sich diese mit einer durchschnittlichen Rate von 0, 89 Basenpaarsubstitutionen für eine bestimmte Stelle, verglichen mit 1, 09 für ein Huhn und 1, 21 für eine Vielzahl von Säugetieren (Basenpaarsubstitution) auf die Häufigkeit mit mit DNA-Basenpaaren - die Bausteine ​​von Genen - werden im Laufe der Zeit verändert).

Das Forschungsteam spekuliert, dass die extrem stabile Umgebung des Coelacanth im tiefen Indischen Ozean und der relative Mangel an Raubtieren erklären könnten, warum er sich so langsam evolutionär verändert hat. Ohne neuen Evolutionsdruck, der sich aus einem dieser Faktoren ergeben könnte, haben sich das Genom und das äußere Erscheinungsbild des Coelacanth in den rund 400 Millionen Jahren seit seinem ersten Erscheinen auf dem Planeten nur geringfügig verändert.

DNA-Sequenzierung zeigt, dass Coelacanths nicht das fehlende Bindeglied zwischen Meer und Land waren