Posted in: Biologie 19. April 2011 17:48 Weiter lesen →

Schlüsselinnovation Frostschutz

Foto zeigt hellgrau-dunkelgrau getigerten Fisch mit spitz zulaufender Schnauze und zerfetzt wirkender Rückenflosse Dampfmaschine und Transistor haben die rasante Entwicklung neuer Industriezweige angestoßen. Ähnliche Schlüsselinnovationen gab es auch in der Biologe, zeigt eine Untersuchung Basler und Hamburger Forscher. Eine Gruppe von Fischen, deren Markenzeichen ein Gefrierschutzprotein ist, erlebte demnach eine rasante Auffächerung in neue Familien, als das irdische Klima kühler wurde und das Südpolarmeer sich zunehmend mit Eis überzog.

Foto: Marrabbio2 via Wikimedia.org

Der letzte gemeinsame Ahn der Antarktisfische dürfte vor etwa 24 Millionen Jahre gelebt haben, ermittelten Michael Matschiner und Walter Salzburger von der Universität Basel und Reinhold Hanel vom Julius-Heinrich-von-Thünen-Institut in Hamburg. Etwa zur gleichen Zeit kam es in der Antarktis zu einem Vereisungsschub, während in den umgebenden Gewässern eisabhängige Kieselalgen häufig wurden.

Die zeitliche Nähe zur Vereisung stütze die Hypothese, dass die Auffächerung erst nach der Entwicklung des Gefrierschutzproteins möglich geworden sei, folgern die Forscher im Fachblatt „PLoS ONE“. In der Folge konnten sich die „Eisfische“ zur vorherrschenden Fischgruppe im Südpolarmeer aufschwingen: Heute stellen sie dort drei Viertel aller Fischarten und mehr als 90 Prozent der Fisch-Biomasse.

Zu den Antarktisfischen (Notothenioidei) werden acht Familien gezählt. Drei davon sind etwas älter und kommen überwiegend außerhalb des Südpolarmeers vor. Die übrigen fünf sind etwas jünger, leben überwiegend in antarktischen Gewässern und produzieren das Gefrierschutzprotein AFGP (antifreeze glycoprotein). Um mehr über das Auftauchen der Gruppe zu erfahren, verglichen die Forscher sechs DNA-Abschnitte aus Zellkern und Mitochondrien von insgesamt 83 Fischarten. Den resultierenden Stammbaum verankerten sie in der Zeit, indem sie Fossilien bekannten Alters sowie erdgeschichtliche Ereignisse als Kalibrierpunkte heranzogen.

Die Analyse bestätigte die Ansicht, dass die fünf Familien mit Gefrierschutzprotein auf einen gemeinsamen Ahn zurückgehen, und ergab, dass dieser am Übergang vom Oligozän zum Miozän gelebt haben dürfte. Die Trennung von der jüngsten Familie ohne Gefrierschutzprotein dürfte dagegen schon vor 42 Millionen Jahren stattgefunden haben. Dieser Wert passt verblüffend gut zu einem auf etwa 40 Millionen Jahre datierten Fossil der Familie, das die Forscher nicht als Kalibrierpunkt genutzt hatten.

Forschung: Michael Matschiner und Walter Salzburger, Zoologisches Institut, Universität Basel, Basel; Reinhold Hanel, Johann-Heinrich-von-Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Hamburg

Veröffentlichung PLoS ONE, Vol. 6(4), e18911, DOI 10.1371/journal.pone.0018911

WWW:
Salzburger Group, Uni Basel
Institut für Fischereiökologie, von-Thünen-Institut
Antarktisfische
Antifreeze Protein
Evolution 101

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Pinguine: Erfolgsmodell mit alten Wurzeln
Antarktis vor 41 Millionen Jahren „abgenabelt“


Posted in: Biologie
Möchten Sie den Beitrag bewerten?
SchlechtLangweiligGut zu wissenInteressantSpannend! (6 Bewertungen, im Schnitt 5,00 von 5)
Loading...

Drucken Drucken


Die Kommentare sind geschlossen.