Tiefsee-Bewohner: DNA der Riesenkalmare lässt Forscher rätseln

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Riesenkalmare: Die globalisierte Spezies Fotos
Mark Norman

Sie gelten als Mysterium der Tiefsee: Wissenschaftler haben kaum Kenntnisse über das Leben der Riesenkalmare. Forscher haben nun versucht, durch DNA-Analysen mehr über die Phantome der Ozeane zu erfahren - und sind dabei auf ein neues, großes Rätsel gestoßen.

Hamburg - Es ist ihrem Lebensraum geschuldet, dass wir so wenig über Riesenkalmare wissen. Lange galten die Tiefsee-Kreaturen bloß als Mythos; dass sie Schiffe verschlingen ist ja tatsächlich Seemannsgarn.

1857 beschrieb der dänische Naturforscher Japetus Steenstrup die Art Architeuthis dux, doch bis heute sind gesicherte Informationen über Riesenkalmare rar. Bekannt ist, dass sie von Pottwalen gefressen werden. Sie selbst jagen wohl Fische, Tintenfische sowie andere Riesenkalmare, die kleiner sind als sie selbst.

Vieles anderes ist jedoch Spekulation. Schätzungen zufolge können sie bis zu 18 Meter lang werden. Wie alt Riesenkalmare werden und ab welchem Alter sie sich fortpflanzen, ist völlig unbekannt. Ebenfalls unklar war, wie viele Architeuthis-Spezies die Meere bevölkern, bis zu 21 verschiedene wurden diskutiert.

Um Licht in die Verwandtschaftsverhältnisse der Riesenkalmare zu bringen, hat ein internationales Forscherteam das Erbgut von 43 Architeuthis-Exemplaren analysiert. Im Fachmagazin "Proceedings B" der britischen Royal Society berichten sie jetzt, dass es wohl nur eine Spezies - Architeuthis dux - gibt. Aber: "Wir haben jetzt mehr Fragen als vorher", sagt Tom Gilbert vom Dänischen Naturkundemuseum, der an der Studie beteiligt war.

Kaum Unterschiede im Erbgut

Denn der Erbgutabgleich brachte Seltsames zutage. Die Wissenschaftler hatten Zugriff auf Architeuthis-Exemplare weltweit - unter anderem aus den Meeren vor Japan, Neuseeland, Spanien, dem US-Bundesstaat Florida.

Untersucht haben sie nicht das Erbgut im Zellkern, sondern die mitochondriale DNA. Die Mitochondrien, die an der Energieversorgung der Zellen beteiligt sind, haben ein ganz besonderes Erbgut - im Vergleich zur DNA im Kern ist es überschaubar. Im Falle der Riesenkalmare besteht die mitochondriale DNA aus rund 20.000 Grundbausteinen, den Basenpaaren.

Ihre Sequenz ist bei allen untersuchten Riesenkalmaren frappierend ähnlich. Die Erbgutunterschiede sind nicht nur viel geringer, als man annehmen würde, es fehlen auch regionale Variationen.

Erklären lässt sich das nur schwer. Wenn es nur sehr wenige Exemplare einer Art gibt und die Generationsdauer sehr lang ist, ist solch ein genetisches Einerlei wahrscheinlicher. Doch Architeuthis dux müsste alles andere als selten sein - das lässt sich schon aus der Menge von Riesenkalmar-Überresten in Pottwalmägen folgern. Wie alt die Tiere werden, ist zwar nicht bekannt. Nach Angaben der Wissenschaftler vermutet man aber eine Generationsdauer zwischen einem und sechs Jahren - maximal sollten es 14 Jahre sein.

Das Ergebnis könnte auch auf einen evolutionären Flaschenhals deuten: In jüngerer Vergangenheit müsste die Anzahl der Riesenkalmare sehr klein gewesen sein.

Jagd auf Pottwale nutzte den Riesenkalmaren

Tatsächlich vermuten die Forscher, dass die Art heute viel verbreiteter ist als früher - wobei es ihnen schwerfällt, dieses "früher" zu definieren. Für eine vernünftige Schätzung benötigt man Mutationsrate und Generationsdauer. Beides können die Forscher nur schätzten. So bleibt der Schluss, dass die Populationsexplosion irgendwann in einem Zeitraum vor 10.000 Jahren bis vor 2,4 Millionen Jahren stattgefunden hat.

Vielleicht liegt der entscheidende Einschnitt aber nur wenige Jahrhunderte zurück: Walfänger erlegten im 18. und 19. Jahrhundert einen Großteil der Pottwale; eine der größten Gefahren für erwachsene Riesenkalmare wurde zurückgedrängt. "Auch wenn der Walfang nicht in das geschätzte Zeitraster passt, ist er als Grund nicht auszuschließen", sagt Gilbert.

Rätselhaft bleibt das Ergebnis der Erbgutanalyse dennoch. Deutet es doch darauf hin, dass es sich bei den weltweit vorkommenden Kalmaren sozusagen um eine globalisierte Spezies handelt - und sich keine Untergruppen in den verschiedenen Meeren etabliert haben. Gleichzeitig existieren starke Hinweise darauf, dass erwachsene Kalmare an einem Ort bleiben. Möglicherweise wandert der noch winzige Nachwuchs in Form sogenannter Paralarven mit Meeresströmungen nahe der Oberfläche durch die Ozeane. So könnten sie an weit entfernten Orten ein Zuhause finden - sobald der Kalmar groß genug geworden ist, verabschiedet er sich in die Tiefe, so die Vorstellung. Eine zufriedenstellende Erklärung für die fehlende Gen-Vielfalt bietet das Modell indes noch nicht.

Die Wissenschaftler untersuchen jetzt die Zellkern-DNA von Riesenkalmaren und hoffen dort auf weitere Antworten. Dies dürfte aber noch einige Zeit in Anspruch nehmen. Die DNA-Extraktion ist bei Kalmaren extrem kompliziert, weil verschiedene chemische Verbindungen in ihrem Gewebe den Prozess erschweren. Selbst auf dieser Ebene, so scheint es, entzieht sich der Tiefseebewohner mit aller Kraft der Beobachtung.

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insgesamt 47 Beiträge
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1. Problemlösung
m a x l i 20.03.2013
Keine Sorge! TEPCO (Tokyo Electric Power Company) und andere kümmern sich schon darum, dass es bald den Riesenkalmar mit einer größeren Genvariation gibt.
2. Forschung ist ja ganz interessant!
Spiegelleserin57 20.03.2013
Zitat von sysopSie gelten als Mysterium der Tiefsee: Wissenschaftler haben kaum Kenntnisse über das Leben der Riesenkalmare. Forscher haben nun versucht, durch DNA-Analysen mehr über die Phantome der Ozeane zu erfahren - und sind dabei auf ein neues, großes Rätsel gestoßen. Riesenkalmare: Erbgut-Analyse stellt Forscher vor neue Rätsel - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/riesenkalmare-erbgut-analyse-stellt-forscher-vor-neue-raetsel-a-889695.html)
aber wird genau durch diese Aktionen die Anzahl der Tiere nicht drastisch verringert denn die Tiere werden wohl zu diesen Zwecken bestimmt getötet. Niemand weiß wieviele es wirklich gibt. Den Rest erledigen dann die Tiefseebohrungen nach Öl. Man muss nicht alles wissen und geruhsam auf dieser Welt zu leben und zu viel Wissen kann auch nicht immer förderlich sein.
3. sehr interessanter Artikel, vielen Dank !!!
bewarzer-fan 20.03.2013
... und: mehr davon :-) Musste unweigerlich an Schätzings 'Der Schwarm' denken und habe mir die Frage gestellt, wenn A. dux seine Paralarven mittels Meeresströmungen verbreitet, wann dann die ersten jugendlichen Exemplare in Nord- und Ostsee erscheinen. Sollten die dann wg. mangelnder Meerestiefe verenden, sollten sie ja auch irgendwo an Land gespült werden...
4.
stefan kaitschick 20.03.2013
---Zitat--- Die Mitochondrien, die an der Energieversorgung der Zellen beteiligt sind, haben ein ganz besonderes Erbgut - im Vergleich zur DNA im Kern ist es überschaubar. ---Zitatende--- Setzen, sechs. Mitochondriale DNA wird ohne Rekombination vererbt.
5. Paralarven!
tgu 20.03.2013
Es wird immer berichtet, dass man ein besonders großes Exemplar hier und dort gefangen/gefunden hat. Aber wäre es nicht jetzt mal an der Zeit diese Paralarven zu suchen? Dann könnte man deren DNA untersuchen und so evt. noch mehr über diese Tiere zu erfahren. Aber wenn die winzigen Paralarven an der Meeresoberfläche mit den Meeresströmungen durch die Weltmeere wandern, dann solten nicht nur die Pottwale den Riesenkalmaren zusetzen, sonder auch all die Walarten welche sich von Kleinstlebewesen ernähren, wie den Paralarven.
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