Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Komplizierte Familienbande – Neue Erkenntnisse zur Evolutionsgeschichte der Bären

11.06.2014

Das Erbgut bringt es an den Tag: Einige Bärenarten, die heute entweder in Amerika oder in Asien vorkommen und sich stark unterscheiden, haben sich im Laufe ihrer Geschichte miteinander gekreuzt, berichtet ein Team des Frankfurter LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), der Goethe Universität und des US Wildlife Service.

Möglich wäre dies gewesen, weil früher die Beringiabrücke die Verbreitungsgebiete dieser Arten miteinander verband. Das Team hatte für die großangelegte Studie Teile des Erbguts aller heute noch existierenden Bärenarten verglichen. Die Ergebnisse wurden vor kurzem im Fachjournal Molecular Biology and Evolution veröffentlicht.


Amerikanischer Schwarzbär

Copyright: Tobias Bidon

Ob aus Naturdokumentationen oder dem Zoo – jeder kennt Braunbären, Eisbären und Pandas. Es gibt jedoch etliche weitere Bärenarten in Asien und Südamerika, die weniger bekannt sind, zum Beispiel den Lippenbär, den Kragenbär oder den Brillenbär. Trotz langjähriger Forschung sind die genauen Verwandtschaftsverhältnisse zwischen den insgesamt acht heute weltweit noch vorkommenden Bärenarten nach wie vor unklar.

Wer mit wem? Eisbär und Braunbär machen es vor
Bisherige Untersuchungen des Erbgutes der Eis- und Braunbären haben ergeben, dass sich die beiden Arten während ihrer langen Evolutionsgeschichte gekreuzt haben. Beobachtungen zeigen, dass sie dies auch heute wieder tun – die aktuellen Klimaveränderungen machen es möglich. Die Vermutung liegt nahe, dass auf ähnliche Weise auch zwischen anderen Arten der Bärenfamilie Genmaterial ausgetauscht wurde.

Auch Braun- und Schwarzbären haben sich gekreuzt
Ein Team des Frankfurter LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und der Goethe Universität hat nun zusammen mit amerikanischen Kollegen Teile des Genoms aller heute vorkommenden Bärenarten verglichen. „Wir konnten zeigen, dass sich mehrere Bärenarten während ihrer Entwicklungsgeschichte über die Artgrenzen hinweg gepaart haben. Dadurch wurde genetisches Material ausgetauscht, was im Erbgut der heutigen Bären zu erkennen ist“, erklärt die Leitautorin der Studie, Verena Kutschera, BiK-F. Diese Vermischung erschwert die evolutive Zuordnung einiger Genabschnitte zu einer bestimmten Art.

Beringiabrücke als interkontinentaler Singletreff
Erstaunlicherweise haben sich offensichtlich auch Bärenarten miteinander gekreuzt, die heute weit entfernt voneinander auf unterschiedlichen Kontinenten leben. Das war möglich, weil der während früherer Eiszeitalter deutlich abgesenkte Meeresspiegel eine Landverbindung zwischen Asien und Nordamerika freigab, die Beringiabrücke. Vorfahren der heute noch vorkommenden Bärenarten, z.B. des Asiatischen Kragenbären und der Amerikanischen Schwarzbären, hatten so die Möglichkeit, sich zu begegnen und zu paaren.

Klassischer Stammbaum stellt Familienverhältnisse unzureichend dar
Alle heute noch vorkommenden acht Bärenarten haben sich gut an ihren jeweiligen heutigen Lebensraum angepasst und unterscheiden sich äußerlich sehr – man denke nur an Eisbären und Schwarzbären. Nichtsdestotrotz ist die Artbildung auf der Ebene einzelner Gene noch nicht vollständig abgeschlossen. Dies erschwert zusätzlich die Erforschung ihrer Evolution.

Außerdem werden mittels moderner Methoden immer häufiger Abschnitte in Genomen von Säugetieren gefunden, die von anderen Arten stammen könnten. Dem Anschein nach getrennte Erblinien "verschmelzen" somit offenbar immer wieder und tauschen Genmaterial aus. „Die klassische Stammbaumdarstellung, wie sie schon Darwin verwendete, ist deshalb nicht immer geeignet, um die Evolutionsgeschichte vollständig abzubilden. Sogenannte phylogenetische Netzwerke, die eher einer Netzstruktur gleichen, stellen die von uns gefundenen genetischen Vermischungen viel besser dar“, so der Evolutionsbiologe Prof. Axel Janke, Leiter des Forschungsteams. Damit zeigt die Studie, dass Evolution oft nicht linear verläuft – und viele neue Ansätze, ihre komplexen Prozesse zu verstehen, erst durch die heutigen molekulargenetischen Methoden möglich werden.

Publikation:
Kutschera, V. et al. Bears in a forest of gene trees: Phylogenetic inference is complicated by incomplete lineage sortign and gene flow – Molecular Biology and Evolution, DOI: 10.1093/molbev/msu186

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:

Prof. Dr. Axel Janke
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)
Tel. +49 (0)69 7542 1842
axel.janke@senckenberg.de

oder
Verena Kutschera
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)
Tel. +49 (0)69 7542 1828
verena.kutschera@senckenberg.de

oder
Sabine Wendler
LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F),
Pressereferentin
Tel. +49 (0)69 7542 1838
Sabine.wendler@senckenberg.de


LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Frankfurt am Main
Mit dem Ziel, anhand eines breit angelegten Methodenspektrums die komplexen Wech-selwirkungen von Biodiversität und Klima zu entschlüsseln, wird das Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK‐F) seit 2008 im Rahmen der hessischen Landes‐Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE) gefördert. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und die Goethe Universität Frankfurt sowie weitere direkt eingebundene Partner kooperieren eng mit regionalen, nationalen und internationalen Akteuren aus Wissenschaft, Ressourcen‐ und Umweltmanagement, um Projektionen für die Zukunft zu entwickeln und wissenschaftlich gesicherte Empfehlungen für ein nachhaltiges Handeln zu geben. Mehr unter www.bik‐f.de

Sabine Wendler | Senckenberg

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Diabetesforschung: Neuer Mechanismus zur Regulation des Insulin-Stoffwechsels gefunden
06.12.2016 | Universität Osnabrück

nachricht Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert
06.12.2016 | Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

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: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weiterbildung zu statistischen Methoden in der Versuchsplanung und -auswertung

06.12.2016 | Seminare Workshops

Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen

06.12.2016 | Förderungen Preise

Innovationen für eine nachhaltige Forstwirtschaft

06.12.2016 | Agrar- Forstwissenschaften