{"id":166902,"date":"2019-03-05T19:22:39","date_gmt":"2019-03-05T18:22:39","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=166902"},"modified":"2019-03-05T19:22:39","modified_gmt":"2019-03-05T18:22:39","slug":"evolutionsbiologie-unter-neuer-perspektive","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/evolutionsbiologie-unter-neuer-perspektive\/","title":{"rendered":"Evolutionsbiologie unter neuer Perspektive"},"content":{"rendered":"

Anhand von farbenfrohen Hamletbarschen erforschten Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums f\u00fcr Ozeanforschung Kiel<\/a> und des Smithsonian Tropical Research Institute in Panama<\/a> eine der grundlegenden Fragen der Evolutionsbiologie: \u201eWie k\u00f6nnen neue Arten im Meer entstehen?\u201c Dies ist besonders unter dem Aspekt interessant, dass die karibischen Riffbarsche eigentlich nahe beieinander leben und sich auch weiterhin miteinander fortpflanzen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Die Forschenden entdeckten bei ihren Untersuchungen, wie die nat\u00fcrliche Selektion auf die Weiterentwicklung von Genen im Bereich der visuellen Wahrnehmung und damit einhergehend der Auspr\u00e4gung von Farbmustern wirkt. So ist es zumindest bei den Hamlets der Fall, dass die blaue Fischart meistens blaue Partner bevorzugt, w\u00e4hrend die rote Art eher auf rote Partner anspricht. Das hei\u00dft, die einzigartige Farbgebung bedingt auch die Vorliebe f\u00fcr die Auspr\u00e4gung dieser Farbeigenschaft bei der Partnerwahl.<\/p>\n

Dies ist einer der Gr\u00fcnde, warum die Forschung lange vermutete, dass sich neue Arten nur in absoluter Isolation und ohne Kreuzung entwickeln k\u00f6nnen. Sofern sich in diesem Falle beide Arten untereinander vermischten, ging man davon aus, dass hier die codierten Merkmale zwischen Farb- und Paarungsvorlieben, die sogenannte Kopplung, durch die sexuelle Rekombination \u2013 die Neuanordnung von genetischem Material in den Zellen \u2013, zerst\u00f6rt wird. In Folge dessen h\u00e4tten rote Individuen eine Pr\u00e4ferenz f\u00fcr blaue Partner und umgekehrt.<\/p>\n

Verwandte Arten mit deutlichen Charakteristika<\/h3>\n
\"\"
Ein gestreifter Hamletbarsch (Hypoplectrus puella) vor der K\u00fcste Panamas \u00a9Kosmas Hench\/GEOMAR<\/figcaption><\/figure>\n

Doch stellten die Wissenschaftler um Oscar Puebla, Professor am GEOMAR Helmholtz-Zentrum f\u00fcr Ozeanforschung in Kiel, in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen am Smithsonian Tropical Research Institute (STRI), fest, dass bei der nat\u00fcrlichen Selektion miteinander verwandter Arten codierte Merkmale f\u00fcr Farbmuster und Paarungspr\u00e4ferenzen eben nicht neu kombiniert werden.<\/p>\n

F\u00fcr ihre Untersuchungen hatten die Wissenschaftler einige H\u00fcrden zu meistern: \u201eDie erste Herausforderung unserer Studie bestand darin, eine Tiergruppe zu finden, in der sich erst vor kurzer Zeit neue Arten entwickelt haben, die aber deutliche Charakteristika aufweisen\u201c, so Puebla. Genau so eine Gruppe bilden die Hamletbarsche. Mehrere eng verwandte Arten von ihnen leben an den Riffen der gesamten Karibik. Die einzelnen Arten sind genetisch sehr \u00e4hnlich. Ihr Hauptunterschied ist das jeweilige Farbmuster, w\u00e4hrend die Pr\u00e4ferenz f\u00fcr verschiedene Farbmuster bei der Paarung die Arten getrennt h\u00e4lt.<\/p>\n

Identifizierung der Gene<\/h3>\n

F\u00fcr die Forschenden galt es zudem, die Gene zu identifizieren, die den Unterschied zwischen den Arten und den Paarungspr\u00e4ferenzen ausmachen. Hierf\u00fcr sequenzierten die Wissenschaftler zun\u00e4chst das gesamte Genom von 110 Riffbarschen aus Panama, Belize und Honduras. Im Anschluss untersuchten sie bei den Fischen, worin sich das Genom unterscheidet. Denn alle drei untersuchten Arten leben zusammen in denselben Riffen.<\/p>\n

\u201eDieser umfassende Datensatz erm\u00f6glichte es uns, vier eng begrenzte Regionen des Genoms zu identifizieren, die bei allen Arten deutliche Unterschiede aufzeigten, w\u00e4hrend der Rest des Genoms bei allen Arten kaum Differenzierung zeigte”, erkl\u00e4rt Kosmas Hench, Doktorand am GEOMAR und Erstautor der Studie. Denn genau diese vier Regionen beinhalten die Gene, die die visuelle Wahrnehmung sowie die Farbmuster der Fische beeinflussen.<\/p>\n

Obwohl sich die Arten untereinander paaren, zeigen die Daten, dass die Konstellationen der Seh- und Farbmustergene sich nicht ver\u00e4ndern. Die entsprechenden Gene sind also gekoppelt (haben codierte Merkmale) und sind so vor sexueller Rekombination (Neuordnung von genetischem Material) gesch\u00fctzt. Das Besondere an dem Ergebnis ist zudem, dass sich die Gene im Fall der Hamletbarsche auf drei verschiedenen Chromosomen befinden. Bisher kannte man solche Gen-Koppelungen nur, wenn die Gen-S\u00e4tze auf einem Chromosom sehr nahe beieinander lagen. So konnte das Team zeigen, wie die nat\u00fcrliche Selektion zur Entstehung neuer Formen in einer sehr fr\u00fchen Phase der Artenbildung beitragen kann.<\/p>\n

Weitere Forschungen<\/h3>\n

Die Wissenschaftler vermuten, dass ihre Ergebnisse auch noch auf andere Arten \u00fcbertragbar sind. Doch daf\u00fcr bedarf es zus\u00e4tzlicher Untersuchungen, weshalb als n\u00e4chster Schritt weitere der bisher 19 beschriebenen Hamlet-Arten erforscht werden sollen. Damit wollen die Wissenschaftler herausfinden, ob sich das gefundene Muster allgemein durch die Familie der Hamletbarsche zieht, oder ob es einen Spezialfall der drei untersuchten Arten darstellt.<\/p>\n

Grunds\u00e4tzlich ist \u00fcbrigens denkbar, dass die nat\u00fcrliche Selektion auch bei anderen Faktoren, die der Partnerwahl dienen, funktioniert. So ist es m\u00f6glich, dass hier eventuell auch Geruch, Gr\u00f6\u00dfe oder das Verhalten wirken. Die Studie erschien Anfang M\u00e4rz in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Anhand von farbenfrohen Hamletbarschen erforschten Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums f\u00fcr Ozeanforschung Kiel und des Smithsonian Tropical Research Institute in Panama eine der grundlegenden Fragen der Evolutionsbiologie: \u201eWie k\u00f6nnen neue Arten im Meer entstehen?\u201c Dies ist besonders unter dem Aspekt interessant, dass die karibischen Riffbarsche eigentlich nahe beieinander leben und sich auch weiterhin miteinander fortpflanzen k\u00f6nnen. […]<\/p>\n","protected":false},"author":1706,"featured_media":507016,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":""},"categories":[23253],"tags":[31980,31977,31983],"location":[24328],"article_type":[],"serie":[],"archives":[],"internal_archives":[],"reboot-archive":[],"class_list":["post-166902","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-nachhaltigkeit","tag-evolutionsbiologie-de","tag-geomar-de","tag-hamletbarsche-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":{"subtitle":"","text_display_homepage":false},"author_meta":{"display_name":"Almut Otto","author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/almut-otto\/"},"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Puebla_Geomar_Credits_K_Hench.jpg","coauthors":[],"tax_additional":{"categories":{"linked":["Nachhaltigkeit<\/a>"],"unlinked":["Nachhaltigkeit<\/span>"]},"tags":{"linked":["Evolutionsbiologie<\/a>","Geomar<\/a>","Hamletbarsche<\/a>"],"unlinked":["Evolutionsbiologie<\/span>","Geomar<\/span>","Hamletbarsche<\/span>"]}},"comment_count":"0","relative_dates":{"created":"Posted 7 years ago","modified":"Updated 7 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on March 5, 2019","modified":"Updated on March 5, 2019"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on March 5, 2019 7:22 pm","modified":"Updated on March 5, 2019 7:22 pm"},"featured_img_caption":"","series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/166902","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1706"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=166902"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/166902\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/507016"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=166902"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=166902"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=166902"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=166902"},{"taxonomy":"article_type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/article_type?post=166902"},{"taxonomy":"serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/serie?post=166902"},{"taxonomy":"archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/archives?post=166902"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=166902"},{"taxonomy":"reboot-archive","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/reboot-archive?post=166902"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}