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Das Genom von "Architeuthis dux" ist fast so groß wie menschliche © Wikimedia Commons
Das Genom von "Architeuthis dux" ist fast so groß wie menschliche © Wikimedia Commons

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Erbgut des Riesenkalmars entschlüsselt

16.01.2020

Meistens bekommen Menschen Riesenkalmare nur tot zu Gesicht. Lebend beobachtet wurden sie nur selten, und so sind diese Tiere nach wie vor rätselhaft. Die Entschlüsselung des Erbguts dieser riesigen Tintenfische verspricht nun neue Einblicke in ihre Biologie.

Treffender hätten die Forschenden um Rute da Fonseca von der Universität Kopenhagen das Fachjournal für ihre Publikation nicht wählen können: Im Magazin "Gigascience" berichten sie über die Entschlüsselung des Erbguts des rätselhaften Riesenkalmars, der eine Größe von mehreren Metern erreichen kann.

2,7 Milliarden Basenpaare

Groß ist demnach auch das Genom von "Architeuthis dux", so sein wissenschaftlicher Name: Mit 2,7 Milliarden "Buchstaben" oder besser Basenpaaren liegt es bei etwa 90 Prozent der Größe des menschlichen Genoms.

Das Team, zu denen auch Caroline Albertin vom Marine Biological Laboratory (MBL) in Woods Hole (USA) zählte, analysierte Gruppen von wichtigen, sehr gut erforschten Genen, die bei einer Vielzahl von Tieren bis hin zum Menschen vorkommen. Dabei zog Albertin insbesondere Vergleiche zu vier anderen, bereits entschlüsselten Tintenfisch-Genomen und dem Menschen, wie das MBL mitteilte.

Grund für Genomgröße soll noch ermittelt werden

Von einigen wichtigen Entwicklungsgenen, die bei den meisten Tieren vorkommen, fand die Forscherin nur eine einzelne Kopie. Dadurch lässt sich ausschließen, dass die enorme Größe des Riesenkalmars von mehreren Metern auf einen alten Trick der Evolution zurückgeht, mit dem Wirbeltiere an Größe zulegten - nämlich durch die Verdopplung des gesamten Genoms. Nachdem die Größe des Riesenkalmars offenbar nicht auf diesen Trick zurückzuführen ist, müsse es andere Mechanismen hinter seiner Größe geben, schrieb das MBL. Diese sollen durch weitere Analysen des Erbguts zutage kommen.

"Die Erbgutsequenz ist ein erster Schritt, um Fragen über die Biologie dieser seltsamen Tiere zu beantworten", ließ sich Albertin zitieren. Zum Beispiel auch wie es dazu kam, dass Cephalopoden, also die Tiergruppe, zu der Kalmar, Oktopus und Nautilus gehören, im Vergleich zu anderen wirbellosen Tieren so große Gehirne besitzen.

Schlüssel zum komplexen Gehirn

Bereits bei der Entschlüsselung des Erbguts des Oktopus im Jahr 2015 hatte Albertin darin mehr als 100 Gene aus einer Genfamilie entdeckt, die eine Rolle bei der Vernetzung komplexer Hirnstrukturen spielen, aber bei wirbellosen Tieren in der Regel nicht in diesem Ausmaß vorkommen - möglicherweise der Schlüssel zur Frage, wie komplexe Gehirne entstehen konnten. Nun zeigten sich ebenfalls im Genom des Riesenkalmars eine Vielzahl dieser Gene.

Das neu entschlüsselte Erbgut sei ein wichtiger Schritt zu einem besseren Verständnis der Besonderheiten der Cephalopoden, schrieb das MBL - und im weiteren Sinne wie neue Gene in der Evolution entstehen und sich durchsetzen.

Service: Fachartikelnummer - DOI: 10.1093/gigascience/giz152

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