Der bizarr aussehende Schnabeltier ist zum Aushängeschild der Evolutionswissenschaft geworden. Es ist eine lebendige Brücke zwischen einer haarigen Eidechse, die unser Vorfahr war, und dem Säugetier, das wir heute sind. Das kürzlich veröffentlichte Platypus-Genom zeigt jedoch, dass der gebürtige Australier ein Amalgam von Genen aufweist, die denen von Vögeln, Säugetieren und Reptilien ähneln. Die Forschung hat auch die außerordentliche Bedeutung des Kontinents für die Genforschung hervorgehoben.
"Australien ist seit 80 Millionen Jahren vom evolutionären Mainstream abgeschnitten und auf wirklich verschiedene Pflanzen und Tiere spezialisiert", sagt Jenny Graves, Professorin für vergleichende Genomik an der Australian National University in Canberra. "Unser Zugang zu Kängurus und [tasmanischen] Teufeln, Drachen, Kookaburras und alten Gummibäumen bietet die Möglichkeit, einen einzigartigen Beitrag zur internationalen Genomik zu leisten."
Als Australien vor Millionen von Jahren von der Super-Landmasse namens Gondwana abdriftete, wurden Flora und Fauna isoliert - eine Abgeschiedenheit, die dieses Land zu einem riesigen Evolutionslabor macht. Mehr als 80 Prozent der australischen Pflanzen- und Tierarten sind endemisch, dh sie kommen nur auf diesem Kontinent auf natürliche Weise vor. Zu dieser Gruppe gehören zwölf Familien von Blütenpflanzen, vier von Vögeln und sieben von Säugetieren, von denen einige Namen wie Pygmäenopossum mit langem Schwanz und insektenfressende Fledermäuse mit Röhrennase tragen.
Dieses biologische Erbe ist in einer Mischung von Genen des Schnabeltiers erhalten geblieben, das zusammen mit der Echidna (oder dem Stachelameisenbär) zu einer Klasse von Säugetieren gehört, die als Monotreme bezeichnet werden, da sie nur eine Öffnung für die Vermehrung und Beseitigung von Abfällen haben.
Wie andere Säugetiere hat das Schnabeltier Fell, Wärmeregulatoren und Laktate, obwohl es keine Brustwarzen hat (die Jungen schöpfen die Milch aus dem Bauch der Mutter). Aber es legt Eier wie Reptilien und Vögel und das männliche Schnabeltier trägt Gift (in Sporen in den Hinterbeinen), ein weiteres Merkmal, das bei einigen Reptilien zu finden ist, während sein Sperma und seine sexuelle Verfassung denen des Huhns ähneln.
Graves, Co-Leiterin des Platypus-Genom-Projekts und eine von 26 Australierinnen unter den 100 teilnehmenden internationalen Wissenschaftlern, hat mehrere Wissenschaftspreise gewonnen und wurde für ihre bahnbrechende Arbeit an einheimischen Arten als "nationaler Schatz" bezeichnet. Als Autorin der Geschlechtsbestimmung hat sie jahrzehntelang das Schnabeltier und das berühmte Beuteltier, das Känguru, erforscht - und die genomischen Studien zu beiden vorgeschlagen.
Das Schnabeltier-Genom ist nun fertig und die wissenschaftliche Gemeinschaft ist begeistert. Und auch das Känguru-Rätsel steht kurz vor der Lösung. In den nächsten Monaten soll das Genom dieses Tieres veröffentlicht werden.
Die Schwimmhäute an den Vorderfüßen des Schnabeltiers erleichtern das Schwimmen, klappen jedoch an Land zurück, sodass die Klauen Erdbänke am Wasser ausheben können (CORBIS). 
Beim Tauchen schließt der Schnabeltier seine Augen, Ohren und Nasenlöcher und findet seine Nahrung durch elektrische Rezeptoren in seiner Rechnung, die die Bewegung kleiner Beute erkennen (Foto mit freundlicher Genehmigung von Nicole Duplaix / Getty Images). 
Das kürzlich entschlüsselte Platypus-Genom zeigt, dass der Platypus über die Gene von Vögeln, Reptilien und Säugetieren verfügt (Foto mit freundlicher Genehmigung von Warrawong Wildlife Sanctuary, South Australia, Australien). 
Der aus Australien stammende Schnabeltier ist äußerst schüchtern und wird nur selten außer am frühen Morgen und am Abend gesehen (Foto mit freundlicher Genehmigung von Ian Elton, Healesville Sanctuary, Victoria, Australien). 
Mit einem Schnabel wie eine Ente, einem Schwanz wie ein Biber und Schwimmhäuten sieht das Schnabeltier bizarr aus, ist aber für seinen semi-aquatischen Lebensstil gut gerüstet (Foto mit freundlicher Genehmigung von Ian Elton, Healesville Sanctuary, Victoria, Australien). Im Rahmen eines Projekts, das teilweise von den US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) finanziert wurde, haben australische Wissenschaftler kürzlich die Sequenzierung der DNA des Tammar Wallaby - eines kleinen Mitglieds der Känguru-Familie - abgeschlossen. Graves, Direktorin des ARC-Kompetenzzentrums für Känguru-Genomik, und ihre Kollegen sind dabei, es zusammenzusetzen und es zu verwenden, um die Känguru-Biologie zu erforschen und wichtige menschliche Gene zu lokalisieren.
Beuteltiere werden zu früh geboren und entwickeln sich typischerweise im Beutel der Mutter, so dass sie für die Erforschung der frühen Entwicklung leicht verfügbar sind. "Die Beuteltiere", sagt Graves, "sind enger mit Menschen und Mäusen verwandt als Monotreme. Ihre Genome sind denen von Plazentasäugetieren viel ähnlicher: gleiche Größe, gleiche Sequenzverteilung, genomische Prägung, monophyletische Geschlechtschromosomen und mindestens eine Version der X-Chromosomen-Inaktivierung. "
Da sowohl die Monotremen als auch die Beuteltiere in weiter Ferne mit uns verwandt sind (das Schnabeltier hat sich vor 166 Millionen Jahren von unserem gemeinsamen Vorfahren und vor 146 Millionen Jahren vom Känguru getrennt), ermöglichen sie einige klare genetische Vergleiche. Dies ist nicht der Fall bei unseren Mitplazentalen wie Mäusen, die uns so nahe stehen, dass es schwierig ist, die wichtigen genetischen Regionen zu bestimmen, die über Millionen von Jahren unverändert geblieben sind.
Das Känguru ist das zweite Beuteltier, das sequenziert wird. Das Genom einer südamerikanischen Opossumart wurde im vergangenen Jahr veröffentlicht. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat bisher zwanzig Säugetiersequenzen veröffentlicht, aber es wird erwartet, dass diese Zahl infolge des technologischen Fortschritts und der internationalen Zusammenarbeit dramatisch zunimmt. Nach dem Schnabeltier und dem Känguru könnte die Echidna die nächste australische Ureinwohnerin sein (auch in Neuguinea), die eine genetische Entschlüsselung durchführt. Der australische ARC-Forscher Frank Grützner von der Adelaide University, der ebenfalls am Platypus-Projekt teilgenommen hat, hat einige Echidnas mit Funksendern ausgestattet und deren DNA für die Sequenzierung verwendet.
Aber nicht nur Säugetiere werden genetisch untersucht. Graves Labor untersucht auch Alligatoren, Vögel wie den Emu und sogar den fast ausgestorbenen Corroboree-Frosch.
"Das Zeitalter der Genomik war wirklich aufregend für uns, die wir an seltsamen Tieren arbeiten", sagt sie. "Wir könnten nicht glücklicher sein."
Seltsam ist sicherlich der Begriff für das Schnabeltier - eine Legende der Aborigines behauptete, es sei der Nachwuchs einer Ente und einer Wasserratte -, aber die Evolution hat es gut für seinen semi-aquatischen Lebensstil gerüstet. Sein flacher Schwanz fungiert beim Schwimmen als Ruder und ist gleichzeitig Aufbewahrungsort für zusätzliches Futter. Die Vorderfüße mit Schwimmhäuten helfen beim Schwimmen, sind aber an Land nach hinten geklappt, so dass die Klauen zum Spaten für das Graben von Erdbänken um Flüsse, Seen oder Bäche werden. Wenn es taucht, schließt es seine Nasenlöcher sowie seine Augen und Ohren (es hat keinen äußeren Ohrläppchen). Aber seine flache Rechnung lokalisiert Lebensmittel durch einzigartige elektrische Rezeptoren, die Bewegungen von kleinen Beutetieren wie Insektenlarven, Garnelen und Libellen erfassen.
Das Schnabeltier ist ein echter Einzelgänger: Paarung ist die einzige soziale Interaktion. Mitarbeiter des Warrawong Wildlife Sanctuary in Südaustralien in der Nähe von Adelaide, die das Paarungsritual miterlebt haben, beschreiben es als einen zehnminütigen Wassertanz, bei dem der Mann zunächst den Schwanz der Frau im Mund hält, während sie schwimmen und durch das Wasser tauchen. Nach der Paarung kehrt jeder Partner in seine Höhle zurück.
"Ich denke, die ganze Vernunft, Vergleiche zwischen fernen verwandten Tieren zu verwenden, um uns über unser eigenes Genom zu informieren, ist manchmal etwas verloren, wenn man über die verrückten Aspekte des Schnabeltier-Genoms nachdenkt", sagt Graves. "Vergleichende Genomik ist eine schrecklich wirksame Strategie zur Erforschung unserer eigenen Vergangenheit."
Die bizarr aussehende Australierin schwimmt. (Standbild: JohnCarnemolla / iStock)
