Erbgut entschlüsselt Korallen überstanden Massenaussterben

Korallenriffe bergen eine gigantische Artenvielfalt - doch sie sind vom Klimawandel bedroht. Steigende Temperaturen und die Versauerung der Ozeane macht ihnen zu schaffen. Ein Blick ins Erbgut der Tiere zeigt jetzt jedoch: ihre Vorfahren haben katastrophale Veränderungen überlebt.
Great Barrier Reef in Australien: Pralle Artenvielfalt

Great Barrier Reef in Australien: Pralle Artenvielfalt

Foto: A2800 epa James Cook Universität/ dpa

Hamburg - Steinkorallen existieren deutlich länger als gedacht. Bereits vor 500 Millionen Jahren lebten die frühen Vorfahren der Korallenart Acropora digitifera, berichten japanische Forscher, die das Genom des Meereslebewesens entschlüsselt haben. Durch Fossilfunde ist bisher belegt, dass es moderne Steinkorallen vor rund 240 Millionen Jahren gab.

Die Riff bildenden Tiere überstanden den neuen Erkenntnissen zufolge sogar das schlimmste Massenaussterben der Erdgeschichte vor 251 Millionen Jahren am Ende des Perm. Damals starben 95 Prozent aller Arten von Meerestieren aus.

"Die frühe Entstehung der Steinkorallen deutet darauf hin, dass sie bereits mehrere Perioden großer Umweltveränderungen überlebten. Darunter auch das Ereignis am Ende des Perm, als die globalen Kohlendioxid-Werte und Temperaturen viel höher waren als heute", schreiben die Forscher im Fachmagazin "Nature" . Heute sind Steinkorallen akut von Korallenbleiche und Meeresversauerung bedroht. Ob sich die Tiere diesmal rechtzeitig anpassen können, sei allerdings eine ganz andere Frage, warnen die Wissenschaftler um Chuya Shinzato vom Okinawa Institute of Science and Technology in Onna. Die Entschlüsselung des Erbguts beantworte zwar nicht direkt die Frage, wie es zur Korallenbleiche kommt, aber sie könne bei deren Erforschung helfen.

Immerhin in einer Hinsicht scheinen die Steinkorallen relativ robust zu sein: Ihre DNA-Sequenz enthüllte, dass sie ein eigenes Sonnenschutzmittel produzieren. Eine Aminosäure-Verbindung bewahrt ihre Zellen vor Schäden durch die UV-Strahlung des Sonnenlichts. Dies ermöglicht es den Korallen, auch in flachem Wasser ohne Erbgutschäden zu überleben.

Unglaubliche Artenvielfalt

Korallenriffe gehören zu den artenreichsten Lebensräumen unseres Planeten, Schätzungen zufolge leben ein Drittel der bekannten Arten von Meereslebewesen in solchen Riffen. "Der Rückgang der Korallen und der Verlust ganzer Riffe ist daher eines der drängendsten Umweltprobleme unserer Zeit", so die Forscher. Die komplizierte Biologie der Steinkorallen macht es jedoch schwer, ihre Robustheit und Reaktion auf den Klimawandel und andere Veränderungen einzuschätzen.

Korallen leben in Symbiose mit einzelligen Algen. Die Photosynthese der Einzeller liefert den Nesseltieren wertvolle Nährstoffe. Der Nachteil dabei: Geht es den Algen schlecht oder sterben sie, geht oft auch die Koralle zugrunde. Die aktuelle Studie liefert nun wichtige Einblicke in das Verhältnis der beiden Symbiosepartner.

Die japanischen Forscher wählten für ihre Sequenzierung die Steinkoralle Acropora digitifera. Sie ist die häufigste riffbildende Koralle im Indo-Pazifik und gilt als besonders empfindlich gegenüber der Meereserwärmung. Insgesamt umfasst ihr Genom 420 Millionen Basenpaare. In der Sequenz fanden die Forscher Hinweise auf rund 23.700 Gene, die als Vorlage für Proteine dienen.

Die DNA-Analyse enthüllte unter anderem, dass trotz der langen gemeinsamen Evolution offenbar kein Genaustausch zwischen der Koralle und der Alge stattgefunden hat. "Im Gegensatz zu einigen anderen Korallen scheint Acropora ein Enzym für die Cystein-Biosynthese zu fehlen. Damit ist die Koralle von der Lieferung dieser Aminosäure durch ihren Symbionten abhängig", berichten die Forscher in ihrem Artikel.

Dies könnte erklären, warum die Koralle besonders sensibel auf eine Erwärmung des Meerwassers reagiert: Wird es ihrem Symbionten zu warm, kann Acropora nicht aus eigener Kraft überleben. Forscher fürchten, dass die tropischen Korallenriffe in den nächsten 30 Jahren verschwunden sein können, wenn weiter so viel Kohlendioxid ausgestoßen wird.

wbr/dapd
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