Genom entschlüsselt Vorfahre aller Säugetiere ähnelte einer Spitzmaus

Eine Forschungsgruppe hat die Genom-Zusammensetzung des frühesten gemeinsamen Vorfahren aller Säugetiere rekonstruiert. Von heute noch existierenden Tieren ähnelt diesem Vorfahren äußerlich am ehesten die Spitzmaus.

Spitzmaus
So ähnlich wie diese Spitzmaus dürfte der gemeinsame Vorfahre aller Säugetiere vor etwa 180 Millionen Jahren ausgesehen haben. Bildrechte: IMAGO / Panthermedia

Der gemeinsame Vorfahre aller Säugetiere heißt Morganucodon und lebte vor etwa 180 Millionen Jahren. Rekonstruktionen legen nahe, dass er einer Spitzmaus äußerlich nicht unähnlich war. Innerlich, also genetisch unterschied er sich aber noch deutlich von heute lebenden Säugetierarten.
Wobei: Was heißt schon "deutlich"? Einige dieser Gene tragen wir heute noch in uns.

Der Aufbau von Morganucodons Genom wurde nun von einer internationalen Forschungsgruppe computergestützt rekonstruiert und mit Genomsequenzen von 32 lebenden Säugetierarten verglichen. Darunter waren Menschen und Schimpansen, Wombats und Kaninchen, Seekühe, Rinder, Nashörner, Fledermäuse und Schuppentiere. Als Vergleichsgruppen wurden auch zwei Nicht-Säugetiere in die Analyse einbezogen: das Huhn und der China-Alligator.

320 Millionen Jahre stabile Chromosomen

Beim Morganucodon wurden Übereinstimmungen nicht nur mit heute lebenden Säugetieren gefunden, sondern auch neun ganze Chromosomen oder Chromosomenfragmente rekonstruiert, bei denen die Reihenfolge der Gene die gleiche ist wie bei heutigen Vögeln. Beide hatten also einen noch viel älteren gemeinsamen Vorfahren. Deshalb zeige dieser bemerkenswerte Befund die evolutionäre Stabilität mancher Gene über einen Zeitraum von mehr als 320 Millionen Jahren, sagt Harris Lewin, Professor für Evolution und Ökologie an der University of California und einer der Autoren der Studie.

Zeitleiste der genetischen Verzweigung verschiedener Säugetierarten
Bildrechte: Joana Damas, Marco Corbo, Jaebum Kim, Harris A. Lewin et al.

Die Forschungsgruppe erstellte auch eine Art Zeittafel mit Knotenpunkten, an denen man erkennt, wann sich welche Tierart oder Ordnung aus einer anderen bildete. Sechs Knotenpunkte sind dabei ganz neu, zum Beispiel die der Verwandtschaft zwischen Mensch und Riesengleiter sowie Mensch und Spitzhörnchen. Vor 80 Millionen Jahren gab es da einen gemeinsamen genetischen Vorfahren. Eine weitere Erkenntnis dieser Tafel: Maulwurf, Spitzmaus und Kaninchen haben schon recht viele Millionen Jahre auf ihrem Buckel.

Die Geschwindigkeit der Chromosomenumlagerung bei den verschiedenen Säugetierlinien war also sehr unterschiedlich. Bei den Wiederkäuern, die zu den heutigen Rindern, Schafen und Hirschen führten, beschleunigte sich die Umlagerung beispielsweise vor 66 Millionen Jahren, als ein Asteroideneinschlag die Dinosaurier auslöschte.

"Die Ergebnisse werden zum Verständnis der genetischen Anpassungen beitragen, die es den Säugetieren ermöglicht haben, in den letzten 180 Millionen Jahren auf einem sich verändernden Planeten zu gedeihen", sagt Studien-Co-Autorin Camila Mazzoni, Leiterin der Forschungsgruppe Evolutions- und Naturschutzgenomik am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung.

Links / Studien

J. Damas et al.: "Evolution of the ancestral mammalian karyotype and syntenic regions", erschienen in Proceedings of the National Academy of Sciences

(rr)

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