Eisfische in der Antarktis bilden neue Arten

Diese Beobachtung machten Evolutionsbiologen der Universität Basel gemeinsam mit einem Kollegen aus Hamburg. Ihre Forschungsergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazin «PloS One» veröffentlicht.

In den antarktischen Gewässern herrschen mit Wassertemperaturen um den Gefrierpunkt, monatelangen Dunkelperioden und dicken Eispanzern an der Wasseroberfläche Extrembedingungen, die auf eine äusserst lebensfeindliche Umwelt und damit geringe Artenvielfalt hindeuten. Dennoch haben sich in diesem speziellen Lebensraum mehr als 100 Arten von Eisfischen (Notothenioiden) entwickelt. Diese für die Meereswelt einzigartige Auffächerung einer Art («Radiation ») wurde durch spezielle Anpassungen der Fische an die antarktischen Gewässer ausgelöst.

Eine entscheidende Rolle spielte die evolutionäre Erfindung eines bestimmten Proteins, das ein Einfrieren der Körperflüssigkeiten verhindert. Auf der Basis detaillierter genetischer Analysen konnten Michael Matschiner und Prof. Dr. Walter Salzburger von der Universität Basel zusammen mit Reinhold Hanel vom Hamburger Johann Heinrich von Thünen-Institut nachweisen, dass das Protein genau zu jenem Zeitpunkt entstand, als sich das Klima in der Antarktis abkühlte. Unmittelbar danach begann der evolutionäre Siegeszug der Eisfische, die heute die antarktische Fauna dominieren. Damit sind die Eisfische ein Paradebeispiel für die Rolle von sogenannten Schlüssel-Innovationen in der Evolution. Die Erfindung des «Gefrierschutzproteins» erlaubte es den Eisfischen, neue ökologische Nischen zu besiedeln, in denen sie praktisch keine Konkurrenten vorfanden.

Matschiner, der im Rahmen seiner Dissertation die molekulare Evolution antarktischen der Eisfische untersucht, hat auf einer eben zu Ende gegangenen Expedition durch das Südpolarmeer auf dem deutschen Forschungsschiff «FS Polarstern» über 1500 DNA-Fischproben entnehmen können. Die Eisfische weisen nämlich noch weitere Besonderheiten auf: Viele Arten haben kein Hämoglobin mehr und sind praktisch durchsichtig, andere haben den eigentlich bei allen Lebewesen vorkommenden «Hitzeschockantwort»-Mechanismus verloren. Auch über die Lebensweise der Eisfische ist wenig bekannt, weshalb sich die Basler Forscher in weiteren Studien auch chemischen Nahrungsanalysen widmen werden.

Originalbeitrag
Michael Matschiner, Reinhold Hanel und Walter Salzburger
On the Origin and Trigger of the Notothenioid Adaptive Radiation
PLoS One; Research Article, published 18 Apr 2011
doi:10.1371/journal.pone.0018911
Weitere Auskünfte
Prof. Dr. Walter Salzburger, Zoologisches Institut, Universität Basel, Vesalgasse 1, 4051 Basel, Tel. 061 267 34 60, E-Mail: Walter.Salzburger@unibas.ch

Media Contact

Hans Syfrig Fongione idw

Weitere Informationen:

http://www.unibas.ch

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

KI-basierte Software in der Mammographie

Eine neue Software unterstützt Medizinerinnen und Mediziner, Brustkrebs im frühen Stadium zu entdecken. // Die KI-basierte Mammographie steht allen Patientinnen zur Verfügung und erhöht ihre Überlebenschance. Am Universitätsklinikum Carl Gustav…

Mit integriertem Licht zu den Computern der Zukunft

Während Computerchips Jahr für Jahr kleiner und schneller werden, bleibt bisher eine Herausforderung ungelöst: Das Zusammenbringen von Elektronik und Photonik auf einem einzigen Chip. Zwar gibt es Bauteile wie MikroLEDs…

Antibiotika: Gleicher Angriffspunkt – unterschiedliche Wirkung

Neue antimikrobielle Strategien sind dringend erforderlich, um Krankheitserreger einzudämmen. Das gilt insbesondere für Gram-negative Bakterien, die durch eine dicke zweite Membran vor dem Angriff von Antibiotika geschützt sind. Mikrobiologinnen und…

Partner & Förderer