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Montag, 25.07.2016
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Australische Beuteltiere stammen aus Südamerika

Forscher rekonstruieren Ahnenreihe der Beuteltiere anhand „springender Gene“

Die australischen Beuteltiere stammen alle von einem ursprünglich aus Südamerika eingewanderten Vorfahren ab – das belegt eine neue Rekonstruktion der Ahnenreihe auf Basis „springender Gene“. Diese jetzt in der Fachzeitschrift „PLoS Biology“ veröffentlichte Studie widerlegt damit vorhergehende Modelle, die von wiederholten Hin- und Rückwanderungen ausgegangen waren.
Wanderungskette der Beuteltiere.

Wanderungskette der Beuteltiere.

Ursprünglich verbreiteten sich die Beuteltiere, so der wissenschaftliche Konsens, von Südostasien aus nach Nord- und später Südamerika. Dort kamen sie vor mehr als 60 Millionen Jahren an. Heute ist jedoch vor allem Australien für seine reichhaltige Beuteltierwelt bekannt – etwa Kängurus und Koalas, Beutelteufel, Possums und die ausgestorbenen Tasmanischen Tiger. Wie die Migration von Südamerika nach Australien verlief, war jedoch lange umstritten. Ein Team um Jürgen Schmitz von der Universität Münster hat nun eine simple Erklärung gefunden.

Wanderungsgeschichte komplex und unklar


„Bisher ging die Wissenschaft von einer ziemlich komplizierten Wanderungsgeschichte aus“, erläutert Schmitz: Einige Beuteltiere in Amerika schienen mit australischen Arten näher verwandt zu sein als mit den Arten in Amerika. Eine Sonderstellung unter den Beuteltieren nimmt vor allem die Chiloé-Beutelratte ein. Sie lebt in Chile und Argentinien, gehört aber im Gegensatz zu allen anderen in Amerika lebenden Beuteltieren nicht zur Überordnung der Ameridelphia, sondern zu den Australidelphia – auf Gen-Ebene lässt sie sich eher der australischen Fauna zuordnen.

Rätselhaft ist auch ein fossiler Fund aus Australien (Djarthia murgonensis), der der Chiloé-Beutelratte ähnlich ist und auf eine Rückwanderung dieser aus Australien schließen lassen könnte. „Mit einer einzigen Einwanderung konnte das also zunächst nicht erklärt werden“, so Schmitz. „Offenbar musste man davon ausgehen, dass die Situation verzwickter ist und Beuteltiere aus Australien auch wieder zurückkehrten.“


Stammbaum der untersuchten Beuteltiere.

Stammbaum der untersuchten Beuteltiere.

Springende Gene als Wanderungsindizien


Das Team um Schmitz und seine Kollegin Maria Nilsson versuchte, der Migrationsgeschichte über das Erbgut auf die Spur zu kommen. Ausgangspunkt dafür waren so genannte springende Gene, das sind DNA-Sequenzen, die nach erfolgter Duplikation ihren Ort innerhalb des Genoms wechseln können. Wenn ein Gen an andere Stelle des Erbgutes „gesprungen“ ist, bleibt es dort auch bei den Nachkommen – damit lassen sich Verwandtschaftsverhältnisse rekonstruieren: Kommt ein springendes Gen bei verschiedenen Arten an gleicher Stelle vor, ist von einem gemeinsamen Ursprung auszugehen.

Im Erbgut von südamerikanischen Haus-Spitzmausbeutelratten und australischen Derby-Wallabys wählten die Forscher aus hunderttausenden Genen rund 230 springende für experimentelle Analysen aus. 53 davon erwiesen sich als phylogenetisch informativ, lassen also Aussagen über die evolutionäre
Entwicklung der Beuteltiere zu. Die ältesten dieser Gene reichen bis zu 100 Millionen Jahre zurück.

Gemeinsame Gene enthüllen Ursprung in Südamerika


Zehn der springenden Gene kommen bei allen Beuteltieren, nicht aber bei anderen Säugetieren vor – ein Beleg dafür, dass die Beuteltiere eine zusammenhängende Gruppe bilden. Dreizehn Gene zeigen eindeutig, dass alle australischen Beuteltiere und die Chiloé-Beutelratte auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Vier Gene zeigen, dass alle australischen Beuteltiere einen gemeinsamen Ursprung haben.

„Wahrscheinlich ist vor rund 50 Millionen Jahren ein Vorfahr im Aussehen ähnlich der Chiloé-Beutelratte über die Antarktis nach Australien gekommen“, schließt Schmitz. Er wäre der Urahn aller heute in Australien lebenden Beuteltiere – und konnte sich ohne Feinddruck und Konkurrenz durchsetzen, weil die Höheren Säugetiere den Kontinent zu dieser Zeit noch nicht erobert hatten. Ob es sich tatsächlich nur um eine Migration von Südamerika nach Australien gehandelt hat, wie die neuen Erkenntnisse nahelegen, kann nur durch weitere Fossilien endgültig bestätigt werden.
(Universität Münster, 02.08.2010 - NPO)