Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Antarktische Schwämme - Schnelle Identifizierung mit Gen-Etiketten

25.06.2015

LMU-Wissenschaftler haben DNA-Erkennungssequenzen antarktischer Schwämme analysiert und neue Einblicke in deren Artenvielfalt und Evolutionsgeschichte erhalten.

Antarktische Schwämme sind ein wichtiger Bestandteil der Lebensgemeinschaften am Boden antarktischer Ozeane. Mit ihrem Skelett und ihren zahlreichen Hohlräumen bieten sie vielen anderen Meeresbewohnern Halt und Schutz.


Antarktische Schwämme im Rossmeer. Bild: DTIS camera, IPY-CAML project, National Institute of Water and Atmospheric Research, New Zealand

„Trotz ihrer großen ökologischen Bedeutung wurden antarktische Schwämme noch nie mithilfe moderner molekularer Methoden untersucht, die eine schnelle und eindeutige Identifizierung zulassen und einen tieferen Einblick in die Evolution ermöglichen“, sagt Professor Gert Wörheide (Lehrstuhl für Paläontologie und Geobiologie der LMU), der mit seinem Team nun erstmals eine umfassende Analyse genetischer Erkennungssequenzen von Schwämmen des antarktischen Rossmeers durchführte. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin PLOS ONE.

Bisher sind etwa 350 Schwammarten bekannt, die in den Meeren rund um die Antarktis leben. Viele von ihnen sind endemisch, kommen also nur hier vor. Den Anstoß für die Entwicklung so vieler endemischer Arten gab wohl die Isolation der Antarktis, die sich bereits vor 140 Millionen Jahren vom Urkontinent Gondwana abspaltete.

Die Abkühlung des Klimas und die Entstehung des kalten Zirkumpolarstroms isolierten die antarktische Flora und Fauna zusätzlich und setzten vermutlich eine weitere Spezialisierung in Gang. „Untersuchungen zur Evolutionsgeschichte und zur Ökologie dieser Schwämme sind bisher dadurch erschwert, dass es nur für zwei Prozent aller antarktischen Schwämme DNA-Daten gibt“, sagt Dr. Sergio Vargas, Erstautor der Studie.

Tropische Vielfalt in kalten Gewässern

Wörheides Team hat nun zum ersten Mal ein DNA-Barcoding für antarktische Schwämme durchgeführt. Bei dieser Methode werden kurze DNA-Erkennungssequenzen analysiert, deren Abfolge der Basenpaare analog den Strichcodes auf etwa Lebensmittel-Etiketten eine bestimmte Art charakterisieren, die so eindeutig identifiziert werden kann. DNA-Barcodes erlauben daher eine zuverlässigere und schnellere Identifizierung. Die Unterschiede zwischen verschiedenen Barcodes liefern zudem Hinweise auf das Verwandtschaftsverhältnis verschiedener Arten.

Das DNA-Barcoding zeigte, dass antarktische Schwämme höchst vielfältig sind und einen genauso großen Artenreichtum aufweisen wie tropische Schwammgemeinschaften. Die Genanalysen deuten darauf hin, dass sich die Schwämme in der Antarktis weitgehend isoliert entwickelten.

Vermutlich haben sie gemeinsame Vorfahren, die zur Zeit des Riesenkontinents Gondwana lebten. Einige Arten antarktischer Schwämme kommen rund um die gesamte Antarktis vor. Über die genetischen Verbindungen zwischen diesen Arten ist bisher fast nichts bekannt.

„Unsere Ergebnisse erlauben nun, eine Bibliothek von DNA-Barcodes anzulegen und so vergleichende Studien anzustellen. So können wir untersuchen, ob diese Exemplare tatsächlich zur selben Art gehören, oder ob sie in Wirklichkeit zahlreichen lokalen Arten entstammen“, sagt Wörheide. „Diese Information ist wichtig für den Schutz und das Management der marinen Ressourcen rund um diesen einzigartigen Kontinent, der den Bedrohungen des globalen Klimawandels ausgesetzt ist“.
PLOS ONE 2015
göd

Diversity in a Cold Hot-Spot: DNA-Barcoding Reveals Patterns of Evolution among Antarctic Demosponges (Class Demospongiae, Phylum Porifera)
Sergio Vargas, Michelle Kelly, Kareen Schnabel, Sadie Mills, David Bowden, Gert Wörheide
PLOS ONE 2015
DOI: 10.1371/journal.pone.0127573
http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0127573

Kontakt:
Professor Dr. Gert Wörheide
Department für Geo- und Umweltwissenschaften
Paläontologie & Geobiologie
Telefon: +49 (0) 89 2180 6718
woerheide@lmu.de
http://www.palaeontologie.geowissenschaften.uni-muenchen.de/personen/lehrstuhlin...

Luise Dirscherl | Ludwig-Maximilians-Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Software mit Grips
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Hirnforschung, Frankfurt am Main

nachricht Einen Schritt näher an die Wirklichkeit
20.04.2018 | Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics