Forscher der Universität Tel Aviv (TAU) haben ein nicht sauerstoffhaltiges Atemtier entdeckt. Der unerwartete Befund ändert eine der fundamentalen Annahmen der Wissenschaft über die Tierwelt.

Eine Studie über den Fund wurde am 25. Februar in PNAS von TAU-Forschern unter der Leitung von Prof. Dorothee Huchon von der School of Zoology an der Fakultät für Biowissenschaften der TAU und dem Steinhardtmuseum für Naturkunde veröffentlicht.

Der winzige, weniger als zehnzellige Parasit Henneguya salminicola lebt im Lachsmuskel. Im Laufe seiner Entwicklung gab das Tier, das ein myxozoischer Verwandter von Quallen und Korallen ist, die Atmung und den Sauerstoffverbrauch zur Energiegewinnung auf.

“Man dachte, dass die aerobe Atmung bei Tieren allgegenwärtig ist, aber jetzt haben wir bestätigt, dass dies nicht der Fall ist”, erklärt Prof. Huchon. “Unsere Entdeckung zeigt, dass die Evolution in seltsame Richtungen gehen kann. Die aerobe Atmung ist eine wichtige Energiequelle, und doch haben wir ein Tier gefunden, das diesen kritischen Weg aufgegeben hat.

Einige andere Organismen wie Pilze, Amöben oder Ciliatenlinien in anaerober Umgebung haben mit der Zeit die Fähigkeit zu atmen verloren. Die neue Studie zeigt, dass dasselbe mit einem Tier passieren kann – möglicherweise, weil der Parasit zufällig in einer anaeroben Umgebung lebt.

Sein Genom wurde zusammen mit den Genomen anderer myxozoischer Fischparasiten im Rahmen einer von der U.S.-Israel Binational Science Foundation unterstützten Forschung sequenziert, die zusammen mit Prof. Paulyn Cartwright von der Universität Kansas sowie Prof. Jerri Bartholomew und Dr. Stephen Atkinson von der Oregon State University durchgeführt wurde.

Die anaerobe Natur des Parasiten war eine zufällige Entdeckung. Bei der Zusammenstellung des Henneguya-Genoms stellte Prof. Huchon fest, dass es kein mitochondriales Genom enthielt. Die Mitochondrien sind das Kraftwerk der Zelle, in dem der Sauerstoff zur Energiegewinnung eingefangen wird, so dass ihr Fehlen darauf hinweist, dass das Tier keinen Sauerstoff atmet.

Bis zu dieser neuen Entdeckung gab es eine Debatte über die Möglichkeit, dass Organismen, die zum Tierreich gehören, in anaeroben Umgebungen überleben könnten. Die Annahme, dass alle Tiere Sauerstoff atmen, basierte unter anderem auf der Tatsache, dass es sich bei den Tieren um mehrzellige, hoch entwickelte Organismen handelt, die auf der Erde erstmals auftauchten, als der Sauerstoffgehalt stieg.

“Es ist uns noch nicht klar, wie der Parasit Energie erzeugt”, sagt Prof. Huchon. “Vielleicht zieht er sie aus den umgebenden Fischzellen oder er hat eine andere Art der Atmung, wie z.B. die sauerstofffreie Atmung, die typischerweise anaerobe, nicht tierische Organismen kennzeichnet.

Laut Prof. Huchon hat diese Entdeckung eine enorme Bedeutung für die Evolutionsforschung.

“Man geht allgemein davon aus, dass die Organismen im Laufe der Evolution immer komplexer werden und dass einfache Einzeller oder Wenigzeller die Vorfahren der komplexen Organismen sind”, schließt sie. “Aber hier, direkt vor uns, steht ein Tier, dessen Evolutionsprozess das Gegenteil ist. Es lebt in einer sauerstofffreien Umgebung, hat unnötige Gene, die für die aerobe Atmung verantwortlich sind, abgelegt und ist zu einem noch einfacheren Organismus geworden.

Quelle/Sender: American Friends of Tel Aviv University