Posted in: Genetik, Paläontologie 22. Oktober 2008 01:01 Weiter lesen →

Kompakte Genome bei frühen Fliegern

Flugsaurier Vögel und Fledermäuse besitzen ein relativ kompaktes Erbgut. Und auch bei der dritten Gruppe fliegender Wirbeltiere, den Flugsauriern, dürfte dies der Fall gewesen sein, vermuten zwei amerikanische Forscher. Ihren Vermessungen fossiler Knochen zufolge, dürften die fliegenden Echsen wenig genetischen Ballast mit sich geführt haben.

Bild: Sergey Drozdov /Dreamstime

Diese Eigenheit scheint sich bereits vor oder spätestens während der Entwicklung der Pterosaurier herausgeschält zu haben, berichten Chris Organ und Andrew Shedlock von der Harvard University im Fachblatt „Biology Letters“. Auch in diesem Punkte ähnelten sich die drei Gruppen, so die Forscher. Der gemeinsame Nenner könnte ein hochtouriger Stoffwechsel als Voraussetzung für den Flug gewesen sein.

„Pterosaurier stellten die erste Wirbeltiergruppe, die den Flug aus eigener Kraft entwickelte, mehr als 70 Millionen Jahre vor den Vögeln und mehr als 150 Millionen Jahre vor den Fledermäusen“, erläutern die Forscher. Aus naheliegenden Gründen hätten sich Studien zu den genetischen Besonderheiten der drei Gruppen jedoch auf die heute noch lebenden Vertreter konzentriert.

Organ und Shedlock wählten nun einen unkonventionellen Ansatz, um mehr über das Erbgut der fossilen Flieger herauszufinden. Anhand der Daten über 38 lebende Arten von Landwirbeltieren ermittelten die Forscher zunächst, dass die Genomgröße mit der Zellgröße steigt und dass zwischen beiden Faktoren ein einfacher mathematischer Zusammenhang besteht. Dann vermaßen sie die winzigen „Zellhöhlen“, die Lakunen, in den Knochen von 4 Pterosaurierarten, um auf deren Zellgröße und damit letztlich auch auf die Genomgröße schließen zu können.

Auf Basis ihrer Untersuchungen schätzen Organ und Shedlock, dass der einfache Chromosomensatz eines Pterosauriers rund 2 Pikogramm (Billiardstel Gramm) DNA beinhaltet haben dürfte. Für sehr frühe Archosaurier, gewissermaßen die Ahnen der Pterosaurier, ermitteln die Forscher dagegen einen Wert von 3,1 Pikogramm. Zum Vergleich: Bei Vögeln liegt der Wert meist unter 1,5 Pikogramm, bei Fledermäusen um 2,5 Pikogramm. Der Mensch mit seinem vor genetischem Müll und deaktivierten Parasiten strotzenden Genom bringt es auf 3,5 Pikogramm, einige andere Säugetiere sogar auf 5 Pikogramm und mehr.

„Unsere Resultate lassen vermuten, dass die Evolution bei Pterosauriern ebenfalls zu einem kleinen Genom führte, wie es für Fledermäuse und Vögel typisch ist“, folgert das Forscherduo. Frühere Studien hätten Hinweise darauf geliefert, dass ein kleines Genom mit einem relativ intensiven Stoffwechsel einhergehe. Und tatsächlich hätten andere Wissenschaftler aus der Wachstumskurve der Pterosaurier bereits auf einen raschen Energieumsatz geschlossen.

Forschung: Chris L. Organ und Andrew Shedlock, Department of Organismic and Evolutionary Biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts

Veröffentlichung Biology Letters, DOI 10.1098/rsbl.2008.0491

WWW:
Edwards Lab, Harvard University
Knochengewebe: Osteozyten
Animal Genome Size Database
Pterosauria – The Flying Reptiles

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Spatzengroßer Flugsaurier entdeckt
Senkrechtstart für Fledermäuse


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