WISSENSCHAFT & TECHNOLOGIE


Giraffen: Gene für den langen Hals

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Baku, 18. Mai, AZERTAC

Sie werden so groß wie kein anderes landlebendes Tier unseres Planeten: Giraffen können eine Höhe von bis zu sechs Metern erreichen, was auch schon im 19. Jahrhundert Biologen rätseln ließ, wie ihnen so lange Hälse wachsen konnten.

Der erste war Jean-Baptiste de Lamarck, der 1809 in seiner "Philosophie Zoologique" argumentierte, dass sich die Organismen aktiv den Umweltbedingungen anpassen würden. Im konkreten Fall würden Giraffen ihren Hals strecken, um an Nahrung zu gelangen. Dadurch verlängert sich der Hals, und die Giraffe vererbt ihren verlängerten Hals weiter.

Genau ein halbes Jahrhundert später veröffentlichte Charles Darwin sein Hauptwerk "On the Origin of Species". Er schlug einen anderen Mechanismus vor, die natürliche Selektion: Giraffen, die zufällig einen längeren Hals haben, sind im Vorteil, weil sie an Nahrung gelangen, die andere Giraffen mit kürzeren Hälsen nicht erreichen. Giraffen mit diesem Selektionsvorteil bringen ihre Gene häufiger in den Genpool der nächsten Generation ein, was langfristig für längere Hälse sorgt.

Im Laufe des 20. Jahrhunderts setzte sich Darwins Theorie in Gestalt der sogenannten synthetischen Theorie der Evolution durch. Dennoch bleiben einige Fragen offen: Welche Genmutationen weist die Giraffe auf, die zum langen Hals führten? Und wann kamen die Giraffen dadurch zu den langen Hälsen?

Diese beiden Fragen haben nun Forscher um Morris Agaba vom African Institute of Science and Technology in Arusha (Tansania) geklärt, indem sie das Genom der Giraffe (genauer: der Massai-Giraffe) mit dem des Okapi verglichen, das keinen langen Hals hat, aber neben den Giraffen die einzige andere Gattung der Giraffenartigen bildet.

Der im Fachblatt "Nature Communications" publizierte Genom-Vergleich brachte einige Überraschungen. Zum Ersten zeigte sich, dass sich die Entwicklungswege von Giraffen und Okapis viel später trennten als bislang gedacht: Ihr letzter gemeinsamer Vorfahr lebte vor etwa 11,5 Millionen Jahren und nicht vor etwa 16 Millionen Jahren, wie angenommen.

Zum Zweiten identifizierten die Forscher 70 Gene, die bei Giraffen im Vergleich zu Okapis verändert sind und den langen Hals ermöglichen. Wie nicht weiter erstaunlich betrifft das Gene, die das Längenwachstum der Halswirbel steuern. Gleichzeitig kam es aber auch zu Veränderungen jener Gene, die das Herz-Kreislauf-System regulieren. Aufgrund des Halses ist das Herz der Tiere besonders gefordert, da es Blut über zwei Meter nach oben pumpen muss. Daher ist der Blutdruck der Giraffen auch doppelt so hoch wie der jedes anderen Säugetiers.

Die Forscher wollen nun die einzelnen Gene mittels der CRISPR-Methode in Mäusen testen und erhoffen sich dadurch auch neue Erkenntnisse über Bluthochdruck – und wie man damit leben kann.

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