Posted in: Biologie, Genetik 8. Mai 2014 18:00 Weiter lesen →

Wie der Braunbär zum Eisbären wurde

Foto zeigt Eisbärin und Junges im Eis Eisbären haben sich ausgezeichnet an ihren arktischen Lebensraum angepasst. Neue Einsichten in diese Entwicklung liefert eine groß angelegte Genomstudie einer internationalen Forschergruppe. Binnen weniger Hunderttausend Jahre hat die Evolution beim Eisbären demnach vor allem solche Gene verändert, die wichtig sind für Herz und Blutgefäße. Möglicherweise werden so schädliche Effekte der extrem fetthaltigen Ernährung verhindert.

Foto: Mike Dunn, NC State Museum of Natural Sciences/National Oceanic and Atmospheric Administration/Department of Commerce

„Eine derart drastische genetische Reaktion auf eine dauerhaft erhöhte Fett- und Cholesterinzufuhr ist ein völliges Novum“, schreiben die Forscher um Eske Willerslev vom Naturkundemuseum Kopenhagen im Fachblatt „Cell“. Ihrer Ansicht nach könnte ein genaueres Studium des Extremfalls Eisbär helfen, den genetischen Hintergrund von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beim Menschen auszuleuchten.

Eisbären stammen von Braunbären ab und können mit diesen noch heute fruchtbare Nachkommen zeugen. Im Gegensatz zu ihren allesfressenden Verwandten haben es die Arktisbewohner in erster Linie auf die dicke Speckschicht von Robben abgesehen. Ihrerseits bringen sie es im Extremfall auf einen Körperfettanteil von 50 Prozent. Willerslev und Kollegen gingen der Frage nach, welche genetischen Veränderungen diese Entwicklung begleitet haben. Dazu sequenzierten die Wissenschaftler die kompletten Genome von 79 grönländischen Eisbären und von 10 Braunbären aus Nordeuropa und Nordamerika.

Tatsächlich offenbarte die Analyse eine Reihe von Genen, in denen die Evolution beim Eisbären deutliche Spuren hinterlassen hat. Neben zwei Genen von Bedeutung für die Fellfarbe zählt dazu insbesondere das Gen APOB. Es trägt die Information für das Apolipoprotein B, mit dessen Hilfe Cholesterin, Fettsäuren und andere Lipide im Blut transportiert werden. Zusätzlich zu APOB fanden sich noch acht weitere Gene, die für die Entwicklung und die Funktion von Herz und Gefäßsystem wichtig sind und beim Eisbär einer starken Selektion ausgesetzt waren.

Auf Basis ihrer Daten schätzen die Forscher, dass Braunbären und Eisbären seit rund 400.000 Jahren getrennte Wege gehen. Die Entwicklung hin zu einem gut getarnten Robbenjäger sei also sehr zügig abgelaufen, erklärt Willerslevs Kollege Rasmus Nielsen von der Universität im kalifornischen Berkeley. „In diesem begrenzten Zeitraum haben sich die Eisbären auf einzigartige Weise an das extreme Leben auf dem arktischen Meereis angepasst.“

Forschung: Shiping Liu, Bo Li und Jun Wang, BGI-Shenzhen und School of Bioscience and Biotechnology, South China University of Technology, Guangzhou; Eline D. Lorenzen, Matteo Fumagalli und Rasmus Nielsen, Department of Integrative Biology, University of California, Berkeley; Eske Willerslev, Statens Naturhistoriske Museum, Københavns Universitet; und andere

Veröffentlichung Cell, 8. Mai 2014, DOI 10.1016/j.cell.2014.03.054

WWW:
BGI
Centre for GeoGenetics, Naturkundemuseum Kopenhagen
Eisbär
Lipid Digestion and Transport

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