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Familienbande von Fledermaus, Hund, Kuh und Pferd: Genomanalyse zeigt Verwandtschaftsnetz

Genomforscher Dr. Gennady Churakov, Dr. Liliya Doronina und Privatdozent Dr. Jürgen Schmitz (v.l.) im LWL-Naturkundemuseum (Foto: LWL/Steinweg)

Münster (mfm/tw) – Aus den ersten Mikroorganismen haben sich in den letzten vier Milliarden Jahren der Erdgeschichte ganz unterschiedliche Lebewesen entwickelt: Bakterien, Pflanzen, Pilze und Tiere, zu denen wir Menschen gehören. Weitläufig verwandt sind wir damit alle. Wie genau, ist allerdings häufig nicht so leicht zu erkennen und bloßer Augenschein kann in die Irre führen. Ein Team um Dr. Liliya Doronina aus der Gruppe von Privatdozent Dr. Jürgen Schmitz hat an der Medizinischen Fakultät der Universität Münster nun durch Genanalysen ein Verwandtschaftsnetz für mehrere Tiere gewebt, die auf den ersten Blick nicht viel verbindet.
Fledermäuse, Pferde, Kühe und Hunde sind wie wir Menschen Höhere Säugetiere. Anders als Menschen gehören sie zu den Laurasiatheria. Das ist eine Überordnung von Höheren Säugetieren, die vom ehemaligen nördlichen Superkontinent Laurasia stammt. Doch wie sind die Tiere verwandt? Überraschenderweise könnte das Pferd ein Hybrid der Ur-Fledermaus und eines gemeinsamen Vorfahren von Kuh und Hund sein – das legen die Analysen nahe, die das Team um Doronina zusammen mit Genomforschern der amerikanischen University of California, Santa Cruz und des russischen St. Petersburg State Technological Institute durchführte.
Die Wissenschaftler extrahierten und analysierten hunderte springender Gene im Erbgut der Laurasiatheria. Diese Gene kommen tausendfach im Genom vor und haben sich über die gesamte Entstehungsgeschichte der Entwicklungslinien kontinuierlich angesammelt. Wenn sich solche springenden Gene bei zwei Entwicklungslinien an der gleichen Stelle im Erbgut befinden, deutet das in der Regel auf einen gemeinsamen Vorfahren hin. Bei den Laurasiatheria ist das anders, hier lässt das Mosaik an springenden Genen keine klare Verwandtschaftszuordnung zu. Daran ist wahrscheinlich die schnelle Artbildung in einem Zeitraum von nur wenigen Millionen Jahren schuld.
Die nun untersuchten Merkmale lassen immerhin erkennen, dass sich die Entwicklungslinie der Fledermaus früh abgespalten hat – und zusammen mit einem gemeinsamen Vorfahr von Kuh und Hund auch die Linie hervorbrachte, die letztlich zu heutigen Pferden führte. Die Ergebnisse wurden nun im renommierten Fachmagazin „Genome Research“ veröffentlicht.

Publikation:
Doronina, Liliya et al. (2017): Speciation network in Laurasiatheria: retrophylogenmic signals. In: Genome Research. Doi: 10.1101/gr.210948.116, online abzurufen unter http://genome.cshlp.org/content/early/2017/03/15/gr.210948.116.abstract (nicht frei zugänglich).

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