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15.03.2010

Sie sieht aus wie eine Pflanze im Wasser, nur wenige Millimeter bis Zentimeter groß, mit mehreren fein verästelten Stängeln. Doch die Hydra ist ein Tier und eine wahre Überlebenskünstlerin - auch bekannt als der Süßwasserpolyp, der niemals stirbt. Fortlaufend erneuert sich die Hydra selbst, indem sie ihre alten Zellen abtötet und neue bildet. Aus ihren Stängeln wachsen kleine Knospen. Diese schnüren sich einfach ab und bringen so eine neue kleine Hydra auf die Welt.

In vielerlei Hinsicht fasziniert der Süßwasserpolyp die Forschung schon seit Jahrzehnten. Jetzt haben Wissenschaftler aus Deutschland, Österreich, Japan und den USA das Genom der Hydra entziffert und dabei festgestellt, dass es erstaunlich umfangreich ist. Mit einer Zahl von etwa 20.000 Genen sei es ähnlich komplex wie Genome von Wirbeltieren oder das Erbgut des Menschen, sagt der Innsbrucker Evolutionsbiologe Bert Hobmayer, einer der Autoren der Studie. Die Identifizierung des genetischen Repertoires erlaube einen Blick in die gemeinsame Vergangenheit von Mensch und Tier, schreiben die Forscher unter Leitung von Daniel Rokhsar und Robert Steele im Fachblatt "Nature".

Vollständige Erneuerung binnen fünf Tagen

Für viele Wissenschaftler ist die Hydra ein Modellorganismus mit einer Schlüsselfunktion für die moderne evolutions- und entwicklungsbiologische Forschung. Der Süßwasserpolyp gehört zu den mehr als 600 Millionen Jahre alten Nesseltieren, die als einfache Mehrzeller an der Basis der tierischen Evolution standen. Um das Hydra-Genom und sein Repertoire an Genen auszulesen, haben die Wissenschaftler 1,2 Milliarden Basenpaare der DNA sequenziert. Anschließend verglichen sie die Hydra-Sequenz mit der Abfolge der DNA-Bausteine bei höheren Tieren und beim Menschen.

Die Millimeter bis wenige Zentimeter großen Tiere können sich in fünf Tagen vollständig erneuern und damit theoretisch unendlich alt werden, berichtet die Forscher in "Nature". Sogar Nervenzellen kann der Süßwasserpolyp erneuern, denn zeitlebens ist das Tier in der Lage, neue Stammzellen zu bilden. Daraus entwickeln sich später sämtliche Zelltypen, die der Organismus braucht. Diese Eigenschaften macht die Hydra zu einem von Biologen gern genutzten Modellorganismus.

Die Ergebnisse der Forschungen sollen zeigen, in welchem Maß das genetische Repertoire zwischen den einfachsten tierischen Formen, höheren Tieren und dem Menschen übereinstimmt. Die Entschlüsselung des Hydra-Genoms sei ein weiterer Schritt zum Verständnis des molekularen Werkzeugkastens der Evolution von Tier und Mensch, schreiben die Wissenschaftler. Das übergreifende Ziel ist die Beantwortung der Frage, was den Grundtypus eines tierischen Bauplans ausmacht und wie sich daraus alle komplexeren Typen entwickelt haben.