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Umweltanpassung wird paketweise vererbt

05.12.2019

Diese Meldung ist Teil einer wöchentlichen Zusammenfassung für den APA-Science-Newsletter Nr. 44/2019 und nicht zwingend tagesaktuell

Für die Anpassung an bestimmte Umweltbedingungen sind oft mehrere Gene gemeinsam zuständig. Damit sie nicht getrennt werden, sind sie auf dem Erbgut jeweils als Paket gespeichert, fand ein Forscherteam mit österreichischer Beteiligung bei Strandschnecken heraus. Dadurch können Anpassungen blockweise an andere Populationen weitergegeben werden, berichten sie im Fachjournal "Science Advances".

Die Forscher um Hernan Morales von der Universität Göteborg (Schweden) entschlüsselten (sequenzierten) die Genome von 1.744 Felsenstrandschnecken (Littorina saxatilis), die sie von schwedischen, spanischen, französischen und englischen Küsten aufgelesen haben. Die Schnecken zeigten je nach den örtlichen Umweltbedingungen unterschiedliche Anpassungen.

Wo es viele Krabben gab, hatten sie dicke Schalen mit einer kleinen Öffnung für den Fuß und verhielten sich äußerst vorsichtig, um nicht gefressen zu werden. Wo die Brandung stark toste, waren ihre Häuser kleiner und dünnwandiger mit einer großen Fußöffnung und sie benahmen sich wagemutig, so die Forscher, zu denen auch Anja Westram vom Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg gehört. Je nach Höhe der Küstenlinie hatten sie entweder einen eifrigen Stoffwechsel oder einen gedrosselten, der widerstandsfähiger gegenüber Hitze und Austrocknung macht.

Viele Anpassungs-Allele werden zusammen vererbt

Für solche Eigenschaften sind stets mehrere Gene nötig. Sie sitzen auffallend oft an ganz besonderen Stellen im Erbgut, berichten die Forscher. Und zwar dort, wo ein Stück herausgebrochen und verkehrt herum wieder eingefügt wurde (Inversionen). Weil dort alles in die andere Richtung schaut, können kaum mehr einzelne Teile ausgetauscht (rekombiniert) werden und sie werden somit paketweise zusammengehalten. Dadurch können Inversionen zum Beispiel sicherstellen, dass die Allele (Genvarianten) für eine Anpassung an hohe Krabbengefährdung immer zusammen vererbt werden, und genauso die Allele, die für Anpassung an starke Wellen nötig sind, erklärte Westram der APA: "So entstehen keine Mischungen, die an keines der Habitate (Lebensräume, Anm.) gut angepasst sind".

Durch Inversionen können also viele Anpassungs-Allele zusammen vererbt werden, so Westram. Damit ist es auch leichter, komplexe Anpassungen an andere Populationen weiterzugeben. Die einzelnen Pakete werden hingegen unabhängig vererbt, so die Forscherin. Die Anpassung an Krabben oder Wellen hängt demnach nicht mit jener an hohe oder niedrige Küstenlinien zusammen.

Service: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aav9963

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