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Auch Spritzwürmer sind Ringelwürmer

03.03.2011
Das Reich der Annelida bekommt Zuwachs – Spritzwürmer verlieren Status eines eigenen Stammes

Spritzwürmer werden nach neuesten molekular-phylogenetischen Untersuchungen nicht mehr als eigener Stamm betrachtet, sondern eindeutig den Ringelwürmern (Annelida) zugeordnet. Bisher schien diese Zuordnung fraglich, weil Spritzwürmer oder Sipunculida, wie sie wissenschaftlich genannt werden, weder segmentiert sind noch Borsten besitzen.


Sipunculus nudus aus der Gruppe der Sipunculiden mit einer Länge von etwa 8 cm. Foto: Dr. Anja Schulze, Texas A&M University at Galveston, USA

Das aber sind wesentliche Merkmale von Ringelwürmern, einer großen Gattung mit über 16.500 beschriebenen Arten, zu der auch unser heimischer Regenwurm gehört. „Unsere molekularen Daten unterstützen eindeutig, dass Sipunculiden heute ohne Zweifel als Mitglieder der Großgruppe der Ringelwürmer anzusehen sind“, sagt Dr. Bernhard Lieb von Institut für Zoologie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). Die Ergebnisse sind Teil einer großen Studie, in der die stammesgeschichtliche Entwicklung und die Verwandtschaftsbeziehungen der Ringelwürmer auf molekularbiologischer Ebene untersucht und neu bewertet werden. Daran beteiligt sind die Universitäten in Osnabrück, Potsdam, Mainz und Leipzig sowie das Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin. Die Arbeit wird am Donnerstag von „Nature“ publiziert.

„Die Verwandtschaftsbeziehung unter den Ringelwürmern war sowohl in morphologischer als auch in molekularbiologischer Hinsicht umstritten“, erklärt Lieb. Ringelwürmer sind die vorherrschende Makrofauna in den Gewässern – von den Gezeitenzonen bis zur Tiefsee. Sie wurden bisher in zwei Hauptgruppen unterteilt, die Clitellata mit den Wenigborstern, hierzu wird auch der Regenwurm gezählt, und Blutegeln sowie die Polychaetes, also die Vielborster. Insbesondere die alten und tiefen Verzweigungsmuster innerhalb der Annelida sind bis heute sehr kontrovers diskutiert, aber es wurde immer deutlicher, dass andere Gruppen, die bislang als eigenständig gegolten hatten wie die Spritz- und Bartwürmer, einbezogen werden müssten. Mit rund 48.000 untersuchten Aminosäurepositionen von 34 verschiedenen Vertretern der Annelida erstellte die Forschungskooperation unter der Leitung der Universitäten Osnabrück und Potsdam die bislang umfangreichste Datenanalyse für Ringelwürmer überhaupt und konnte so die Phylogenie und Evolution dieser großen, sehr vielfältigen Tiergruppe neu berechnen und rekonstruieren.

Wie das Mainzer Team um Bernhard Lieb mit molekularen Daten von Sipunculus nudus zeigen konnte, sind die auf dem Meeresgrund im Sand oder Schlick lebenden Spritzwürmer aufgrund ihrer genetischen Merkmale nun klar als Teil der Anneliden zu sehen. Stammesgeschichtlich stellen sie eine eher basale Gruppe dar, haben sich also schon früh in ihrer Entwicklung von den anderen Arten abgesetzt. Anneliden sind im Kambrium vermutlich vor ca. 550-490 Millionen Jahren erstmals aufgetaucht, wie die seltenen Fossilienfunde vermuten lassen. „Wir nehmen heute an, dass die Segmentierung bei den Ringelwürmern ein ganz frühes Merkmal ist und dass die Spritzwürmer ihre Segmentierung im Laufe der Evolution verloren haben“, erläutert Lieb.

Dass solche umfangreichen genetischen Untersuchungen überhaupt durchführbar sind, ist hauptsächlich durch die Anwendung neuer Sequenzierungstechniken, der sogenannten Next Generation Sequencing (NGS)-Technologie möglich. An der Johannes Gutenberg-Universität Mainz erlaubt der neu erworbene Illumina Hiseq2000-Sequenzierer am Institut für Genetik die Sequenzierung großer Datenmengen von bis zu 200 Gigabasen pro Lauf in nur einer Woche. Es werden somit sogar ganze Genome in sehr kurzer Zeit sequenzierbar – eine Chance für völlig neuartige und umfangreiche Analysen.

Veröffentlichung:
Torsten H. Struck, Christiane Paul, Natascha Hill, Stefanie Hartmann, Christoph Hösel, Michael Kube, Bernhard Lieb, Achim Meyer, Ralph Tiedemann, Günter Purschke, Christoph Bleidorn
Phylogenomic analyses unravel annelid evolution
Nature, 3. März 2011, DOI: 10.1038/nature09854
Weitere Informationen:
Dr. Bernhard Lieb
Institut für Zoologie
Abt. 2: Molekulare Tierphysiologie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
D 55099 Mainz
Tel. +49 6131 39-23158
Fax +49 6131 39-24652
E-Mail: lieb@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.staff.uni-mainz.de/lieb/
http://www.bio.uni-mainz.de/zoo/

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