Evolution zeigt sich bis in den Darm
Eine Basler Studie an Buntbarschen zeigt: Die Evolution passt nicht nur Schnäbel an die Nahrung an, sondern formt auch das Darmgewebe bis auf die Zellebene um.
Bei fleischfressenden Buntbarschen seien in der Darmschleimhaut mehr Zellen vorhanden, die auf die Aufnahme von Fetten und Nährstoffen spezialisiert seien, teilte die Universität Basel am Montag mit. Diese Zellen spielten eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung energiereicher Nahrung. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachjournal «Nature».
Der Tanganjikasee in Afrika beheimatet rund 250 verschiedene Arten von Buntbarschen, die sich auf unterschiedliche ökologische Nischen spezialisiert haben. Es gibt Arten, die sich von Algen oder Plankton ernähren, aber auch räuberische Fische.
Die Anpassung an die jeweilige Nahrungsquelle ist oft bereits an der Form des Mauls erkennbar. Die Kiefer sind so geformt, dass sie sich beispielsweise eignen, um Algen von Felsen zu schaben. Auch der Zusammenhang zwischen der Ernährungsweise und der Länge des Darms wurde bereits für viele dieser Arten beschrieben.
Ein Forschungsteam um Antoine Fages, Patrick Tschopp und Walter Salzburger untersuchte nun eine weitere Ebene der Anpassung. Bisher sei wenig darüber bekannt gewesen, wie sich der Verdauungstrakt auf der Ebene von Zellen an die Ernährung anpasse, erklärte Erstautor Antoine Fages.
Die Forschenden verknüpften erstmals die zelluläre Zusammensetzung des Darms mit den anatomischen Merkmalen und der Lebensweise der Fische. Dafür untersuchte das Team bei 24 Buntbarscharten die Darmzellen und die darin aktiven Gene mithilfe von Einzelzell-Sequenziermethoden.
Die Ergebnisse deuten laut den Forschenden darauf hin, dass die ökologische Nische indirekt die Zusammensetzung des Gewebes im Darm beeinflusst. In den spezialisierten Zellen seien zudem viele Gene aktiv, die einen grossen Spielraum für evolutive Anpassungen böten. Veränderungen an diesen Genen beeinflussten andere Prozesse im Organismus weniger.
Das Projekt wurde durch einen Sinergia-Grant des Schweizerischen Nationalfonds finanziert.
