Evolutionsbummler - Erbgut von Haien verändert sich extrem langsam
Das Erbgut von Haien weist die langsamste Mutationsrate aller Wirbeltiere auf. Möglicherweise ist das der Grund für das geringe Krebsrisiko.
Das Erbgut von Haien verändert sich wesentlich langsamer als das anderer Wirbeltiere. Es handelt sich laut Forscher der Universität Würzburg um die niedrigste bisher bei Wirbeltieren bekannte Mutationsrate überhaupt.
Die Veränderungsrate speziell bei Epaulettenhaien beträgt nur etwa ein Zwanzigstel der Rate beim Menschen, wie Forscher um Manfred Schartl von der Universität Würzburg im Journal «Nature Communications» berichten.
Geringes Krebsrisiko dank seltenen Mutationen?
Das hat für die vor Australien lebenden Fische Vor- und Nachteile, wie das Forschungsteam erläutert: Dass sich in das Erbgut der Tiere so selten Änderungen einschleichen, sei eine mögliche Erklärung für ihr aussergewöhnlich geringes Krebsrisiko. Allerdings könnten sie sich aus demselben Grund langsamer an Umweltveränderungen anpassen als andere Tiere.
Erbgut-Änderungen sind die Grundlage für Evolution: Manche bringen einen Überlebensvorteil für die betroffenen Tiere und bleiben damit eher erhalten, weil diese Exemplare eine grössere Chance für mehr Nachwuchs haben. Aber auch die Erkrankung Krebs basiert auf spontanen kleinen Änderungen in der DNA, die zu Fehlfunktionen der betroffenen Zelle und ungezügelter Zellvermehrung führen.
Zum Nachteil kann die geringe Mutationsrate für die Haie vor allem werden, wenn ihre Population ohnehin schon stark verringert ist und sie sich dann an eine rasch wandelnde Umwelt anpassen müssen, wie die Forscher erläutern. Das Team aus Deutschland, Australien, Schweden und den USA hatte für die Studie Genome eines Elternpaares mit den Genomen von neun Nachkommen verglichen, die genetischen Unterschiede erfasst und so die Mutationsrate ermittelt.
Erscheinungsbild in den letzten 400 Millionen Jahren kaum verändert
Haie sind entwicklungsgeschichtlich sehr alt. Sie bevölkern die Weltmeere seit etwa 400 bis 500 Millionen Jahren, ihr grundsätzliches Erscheinungsbild hat sich in dieser enormen Zeitspanne kaum verändert. Haie werden spät geschlechtsreif, haben einen langsamen Stoffwechsel, werden sehr alt und haben wenig Nachkommen. Überfischung, Lebensraumverlust und Klimawandel verursachen einen Rückgang der Bestände vieler Haiarten.
Epaulettenhaie (Hemiscyllium ocellatum) leben in Korallenriffen bis in 60 Meter Tiefe. Sie werden nur etwas grösser als einen Meter, sind meist nachts unterwegs und schwimmen nur selten. Stattdessen nutzen sie ihre Flossen als Füsse und «laufen» über den Meeresboden.
Epaulettenhaie seien auf warme tropische Gewässer beschränkt, bei Haiarten in kalten Gewässern mit noch niedrigerer Stoffwechselrate könnten noch niedrigere Mutationsraten zu erwarten sein, erläutern die Wissenschaftler. Als mögliches Beispiel wird der Grönlandhai (Somniosus microcephalus) genannt, der rund 400 Jahre alt werden kann.
