Einer der vielen afrikanischen Buntbarscharten, die wegen ihrer Farbigkeit auch gerne als Aquarienfische gehalten werden. Bild: eawag
Bei Buntbarschen in afrikanischen Seen ist «Samenraub» Alltag: Die Weibchen brüten ihre Eier nämlich im Maul aus. Den Weg zum Samen zwecks Befruchtung der Eier finden sie dank hellen Punkten auf der Analflosse am Hinterende des Männchens. Wie diese «Samen-Ampel» entstehen konnte, haben nun Basler Forscher aufgeklärt.
Diese sogenannten Eiflecken auf den Analflossen sind demnach im Lauf der Evolution dank eines «springenden Gens» entstanden, das sich in der Regulierungszone eines neu entdeckten Farb-Gens eingenistet hat. Dies berichtet ein Team um Werner Salzburger und Markus Affolter von der Universität Basel im Fachjournal «Nature Communications».
Solche mobile Elemente sind kurze DNA-Abschnitte, die ihre Position im Erbgut verändern und unter anderem die Regulation von andern Genen beeinflussen können. Das Resultat ist von Bedeutung, weil die Frage, wie komplexe Errungenschaften wie Insektenflügel, die Plazenta oder eben das Maulbrüten im Lauf der Evolution entstehen konnten, noch weitgehend ungeklärt ist.
Solche Innovationen lassen sich schwerlich mit der gängigen Theorie der Evolution durch allmähliche Veränderungen durch natürliche oder sexuelle Selektion erklären. Die Zwischenstadien würden dem Tier nämlich zunächst schaden - etwa, weil es weder gut laufen noch fliegen könnte oder infolge Umbaus des Fortpflanzungstrakts unfruchtbar wäre.
Somit müssen grosse, plötzliche Veränderungen im Erbgut für solche Evolutionssprünge verantwortlich sein. Bei den Eiflecken kamen die Forscher nun so einer Veränderung die Spur. Dabei half ihnen die Erbgutanalyse von fünf Buntbarscharten, die ein grosses Forscherkonsortium unlängst vollendet hat.
Das «springende Gen» hatte sich vor einem Farb-Gen eingepflanzt, wodurch sich die Übersetzung des Gens in Proteine in Pigmentzellen veränderte. Diese bilden das Eifleckenmuster auf der männlichen Analflosse. Die Forscher wiesen dies nach, indem sie das genetische Element in die Embryonen anderer Fische einpflanzen. Dort aktivierte es gleichen Pigmentzellen wie bei den Barschen.sda
