Mono Lake Forscher finden Würmer mit drei Geschlechtern in kalifornischem Natronsee

Die Bedingungen im Mono Lake in Kalifornien sind so extrem, dass dort kaum Tiere leben. Nun sind Forscher auf seltsame Würmer gestoßen. Sie haben drei verschiedene Geschlechter und vertragen giftiges Arsen.

Der Mono Lake ist extrem salzig, alkalisch und enthält jede Menge giftiges Arsen
Ben Margot/ AP

Der Mono Lake ist extrem salzig, alkalisch und enthält jede Menge giftiges Arsen


Der Mono Lake in Kalifornien ist kein guter Ort zum Leben. Das Wasser ist drei Mal salziger als der Ozean und hat einen extrem hohen pH-Wert. Als würde das nicht reichen, enthält der See auch noch eine ganze Menge giftiges Arsen. Kein Wunder also, dass Forscher hier lange nur zwei Tierarten dokumentiert haben: Salzkrebse und eine Fliegenart, die mit einer Spezialtechnik im Wasser tauchen kann.

Nun sind Experten vom California Institute of Technology (Caltech) erneut fündig geworden: Sie haben im und um den See acht mikroskopisch kleine Fadenwurmspezies mit kuriosen Eigenschaften entdeckt:

  • Die Tiere haben drei verschiedene Geschlechter: Es gibt Weibchen, Männchen und Hermaphroditen. Letztere besitzen männliche und weibliche Keimzellen und können sich somit selbst befruchten.
  • Die Fadenwürmer überleben einen Arsengehalt, der fünfhundert Mal höher ist als eine für den Menschen tödliche Dosis.
  • Außerdem tragen die kleinen Würmer ihren Nachwuchs wie Kängurus im Körper aus.

Aufgrund der extremen Bedingungen, in denen die Organismen überleben, bezeichnen die Forscher sie als extremophil.

Caltech

Entdeckt wurden die Tiere von Pei-Yin Shih und James Siho Lee vom Caltech. Da Fadenwürmer die weltweit verbreitetsten Tiere sind, vermuteten die beiden Doktoranden, dass sie auch im Mono Lake zu finden sein könnten. Obwohl sich die Arten in vielen Punkten gleichen, gibt es auch Unterschiede. Manche ernähren sich von Mikroben, andere sind Parasiten wieder andere Raubtiere, schreiben die Forscher im Fachmagazin "Current Biology".

Alle Fadenwürmer vertragen hohe Arsenkonzentrationen

Als Shih und Lee die Tiere mit ins Labor nahmen, stellten sie außerdem fest, dass diese auch außerhalb ihres extremen Lebensraums klarkommen. Es gibt nur sehr wenige extremophile Arten, die dazu in der Lage sind. Gleichzeitig zeigte die Analyse anderer, zuvor bekannter Fadenwurmarten, dass diese in Wasser mit hohem Arsengehalt überleben, auch wenn sie nicht aus einer arsenhaltigen Umgebung stammen.

Mono Lake: Lebensraum für extremophile Organismen
Jiri Castka/ CTK/ AP

Mono Lake: Lebensraum für extremophile Organismen

Die Forscher wollen nun das Genom von Fadenwürmern genauer untersuchen. Sie hoffen, dann besser zu verstehen, was die Tiere so anpassungsfähig macht. Außerdem wollen sie wissen, welche Gene die Arsenresistenz vermitteln. Das könnte auch dem Menschen nutzen.

Mit Arsen kontaminiertes Trinkwasser ist ein globales Gesundheitsrisiko. In den Fadenwürmern können Forscher nun untersuchen, wie sich der Stoff durch eukaryotische Zellen, wie sie auch der Mensch besitzt, bewegt. Vor allem aber können sie herausfinden, was die empfindlichen menschlichen Zellen von den resistenten Zellen der Fadenwürmer unterscheidet.

jme

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insgesamt 14 Beiträge
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Seite 1
permissiveactionlink 29.09.2019
1. Drittes Geschlecht ?
Nach dieser Definition gäbe es bei den meisten einhäusigen Blütenpflanzen nur ein Geschlecht, zumindest dann, wenn Selbstbestäubung möglich ist. Zwar besitzen Blütenpflanzen in der Regel Schutzmechanismen gegen eine Selbstbestäubung, aber einhäusige Angiospermen wären dann alle ausnahmslos Hermaphroditen eines Geschlechtes. Die gibt es auch beim Menschen : sie besitzen sowohl männliche als auch weibliche Keimzellen und entsprechende Geschlechtsorgane. Ein drittes Geschlecht gibt es deshalb jedoch nicht : entweder enthalten die Körperzellen zwei x- oder ein x- und ein y-Chromosom, oder beide Zelltypen. Das dürfte bei den Nematoden im Mono-Lake nicht anders sein. Allerdings sind diese zur echten sexuellen Fortpflanzung mit sich selbst kompatibel, was nicht automatisch ausschließt, dass sich diese echten Zwitter auch mit eingeschlechtlichen Tieren fortpflanzen können. Die Nematoden sind also eher "einhäusig" und dabei sogar selbstbefruchtend, was in der Natur gar nicht so selten ist. Ein drittes Geschlecht, z.B. yy kommt nicht vor, wenn man von Gonosomenzahlanomalien oder nicht überlebensfähigen, irregulären Gonosomenverteilungen während der Meiose absieht.
simon.gunkel.5 29.09.2019
2.
Zitat von permissiveactionlinkNach dieser Definition gäbe es bei den meisten einhäusigen Blütenpflanzen nur ein Geschlecht, zumindest dann, wenn Selbstbestäubung möglich ist. Zwar besitzen Blütenpflanzen in der Regel Schutzmechanismen gegen eine Selbstbestäubung, aber einhäusige Angiospermen wären dann alle ausnahmslos Hermaphroditen eines Geschlechtes. Die gibt es auch beim Menschen : sie besitzen sowohl männliche als auch weibliche Keimzellen und entsprechende Geschlechtsorgane. Ein drittes Geschlecht gibt es deshalb jedoch nicht : entweder enthalten die Körperzellen zwei x- oder ein x- und ein y-Chromosom, oder beide Zelltypen. Das dürfte bei den Nematoden im Mono-Lake nicht anders sein. Allerdings sind diese zur echten sexuellen Fortpflanzung mit sich selbst kompatibel, was nicht automatisch ausschließt, dass sich diese echten Zwitter auch mit eingeschlechtlichen Tieren fortpflanzen können. Die Nematoden sind also eher "einhäusig" und dabei sogar selbstbefruchtend, was in der Natur gar nicht so selten ist. Ein drittes Geschlecht, z.B. yy kommt nicht vor, wenn man von Gonosomenzahlanomalien oder nicht überlebensfähigen, irregulären Gonosomenverteilungen während der Meiose absieht.
Wie kommen sie darauf, das Nematoden Y-Chromosomen hätten? Die gibt es nur bei Säugetieren (und nachdem SRY und AMHY unabhängig evolvierten sind das eigentlich auch zwei verschiedene Geschichten). Bei den meisten Nematoden gibt es Weibchen (XX) und Männchen (haploides X), bei einigen, wie dem Modellorganismus C.elegans Hermaphroditen (XX) und Männchen (haploid X). Es gab schon vorher bekannte Arten mit Männchen, Weibchen und Hermaphroditen, wie z.B. Auanema rhodensis, wobei dort die Männchen wider ein haploides X haben. Es ist bislang unklar wonach XX dann zu Weibchen oder Hermaphroditen reifen, es gibt einige Kandidaten für Gene.
Antidarwinist 29.09.2019
3. Drei Geschlechter?
Hermaphrodit = drittes Geschlecht? Und dann wundert ihr euch, wenn euch Hass entgegenschlägt.
permissiveactionlink 29.09.2019
4. #2, simon.gunkel.5
Zugegeben, das war missverständlich formuliert : ich wollte nur ausdrücken, dass bei Organismen, die ihr Geschlecht über Anzahl oder Kombination von Gonosonen festlegen, nur zwei solche Gonosomentypen auftreten. Im XX/XO-System gibt es manchmal XX-Weibchen, die sich fakultativ auch wie Hermaphroditen verhalten können. Beide können aber wohl auch von Männchen befruchtet werden. Darüberhinaus ist die Geschlechtsausprägung nicht permanent, da erst die Keimzellen des einen Geschlechtes gebildet werden (Spemien), und im Anschluß daran die Keimzellen des anderen Geschlechtes (Oozyten), sogenannte Konsekutivzwitter. Es existieren also nur Keimzellen für zwei verschiedene Geschlechter, weshalb ich die Bezeichnung "drittes Geschlecht" nicht für so passend halte. Zwitter sind eigentlich genetische Weibchen, die fakultativ auch zunächst Spermien bilden, und ihre Oozyten anschließend selbst befruchten können. Sowohl Weibchen als auch Hermaphroditen sind aber durch XO-Männchen befruchtbar. Vermutlich sind es Umwelteinflüsse, die die Bildung von XO-Spermien in Weibchen anregen und damit XX-Weibchen zu XX-Hermaphroditen machen. Letztere sind zuerst Männchen, deren Spermien werden gespeichert, und dann lebt der Hermaphrodit wie ein Weibchen weiter, wobei es auf die gespeicherten Spermien zur Befruchtung Zugriff hat.
spon_5047963 29.09.2019
5. 3 G im Trend der Zeit
Die Kalifornier wieder.
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