Verschmutzung beschleunigt Evolution der Flöhe

Umweltverschmutzungen können auf das Tierreich massive und nicht umkehrbare genetische Auswirkungen haben. Zu diesem Schluss kommen Forscher am Schweizer Wasserforschungsinstitut EAWAG aus Erbgutanalysen von Wasserfloheiern aus dem Bodensee.

Eine früher weit verbreitete Flohart, die sich infolge früherer Wasserverschmutzungen genetisch verändert hatte, verwandelte sich auch nach deutlicher Verbesserung der Wasserqualität nicht mehr in ihre ursprüngliche Form zurück.

Zudem bewiesen die Forscher auch genetische Veränderungen der Tierart innerhalb weniger Jahrzehnte, was eine erstaunliche Evolutionsgeschwindigkeit darstellt, berichtet das Wissenschaftsmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences.

Möglich waren diese Erkenntnisse durch die Erbgutanalyse von bis zu 100 Jahre alten Eiern des Wasserflohs, die die Forscher in Gesteinsschichten am See fanden und im Labor wieder zum Leben erweckten. Dabei kam ihnen zugute, dass Wasserflöhe bei Nahrungsmangel Dauereier produzieren, aus denen mitunter erst viel später ein lebendiger Organismus heranwächst.

Dank der sauerstofffreie Einlagerung der Eier in datierbaren Ablagerungsschichten kann die Erbsubstanz auch nach über 100 Jahren noch bestimmt werden. So wurde rückwirkend überprüft, welche Wasserflohart vor 50 Jahren im See dominierte und ob Arten späterer Jahrzehnte Schadstoffen besser vertrugen.

Um 1900 gab es im Bodensee nur eine Wasserflohart namens Daphnia hyalina. Phosphathaltige Waschmittel und die landwirtschaftliche Düngung führten in den 70er- und 80er-Jahren zu starkem Nährstoffüberfluss und Sauerstoffmangel. Die Algen wucherten und viele Fischarten starben aus, während sich die Wasserflöhe zunächst in Hybride, dann in eine neue Art verwandelten, die als Daphnia galeata bezeichnet wird. Die ursprüngliche Art verschwand und entwickelte auch dann nicht zurück, als zahlreiche Umweltmaßnahmen späterer Jahrzehnte wieder höhere Sauberkeit der Seen hergestellt hatten.

„Das beweist, dass anthropogene Veränderungen wie die Überdüngung eine massive und nicht wieder voll umkehrbare Auswirkung auf Tierarten haben können“, erläutert Studienleiterin Nora Brede. Zudem werde deutlich, dass Evolutionen im Tierreich mit hoher Geschwindigkeit ablaufen können. „In lediglich 50 Jahren hat sich die Genomstruktur einer Art messbar verändert.“ Das sei ein erstaunlich kurzer Zeitraum auf der Skala der Erdgeschichte, so die Schweizer Evolutionsbiologin.