Erste Entschlüsselung des Erbguts der Korallen liefert wertvolle Einblicke in ihre Biologie Forscher entschlüsseln Korallen-Genom - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Forscher entschlüsseln Korallen-Genom

Erste Entschlüsselung des Erbguts der Korallen liefert wertvolle Einblicke in ihre Biologie

Kolonie der Koralle Acropora digitifera vor Okinawa (a), Abgabe von Spermien-Ei-Paketen durch die Korallen (b) und bei Ebbe freiliegende Korallenflächen (c). © Okinawa Institute of Science and Technology (OIST)

Korallen gibt es schon seit 500 Millionen Jahren und damit fast doppelt so lange wie gedacht. Das enthüllt die erste Sequenzierung eines Korallengenoms durch japanische Forscher. Die riffbildenden Tiere überstanden demnach sogar das schlimmste Massenaussterben der Erdgeschichte vor 251 Millionen Jahren. Damals starben 95 Prozent aller Meerestiere aus.

„Die frühe Entstehung der Steinkorallen deutet darauf hin, dass sie bereits mehrere Perioden großer Umweltveränderungen überlebten. Darunter auch das Ereignis am Ende des Perm, als die globalen CO2-Werte und Temperaturen viel höher waren als heute“, sagen die Forscher im Fachmagazin „Nature“. Heute sind die riffbildenden Korallen akut von Korallenbleiche und Meeresversauerung bedroht. Ob sich die Tiere diesmal rechtzeitig anpassen können, sei allerdings eine ganz andere Frage, warnen die Wissenschaftler um Nori Satoh vom Okinawa Institute of Science and Technology in Onna. Noch haben auch sie keine eindeutige Information zur Ursache der Korallenbleiche und möglichen Gegenmitteln.

Vom nun bekannten Genom der Koralle „Acropora digitifera“ erhoffen sich die Forscher aber eine Hilfe bei der weiteren Suche. Immerhin in einer Hinsicht scheinen die Steinkorallen relativ robust zu sein: Ihre DNA-Sequenz enthüllte, dass sie ein eigenes Sonnenschutzmittel produzieren. Eine Aminosäure-Verbindung bewahrt ihre Zellen vor Schäden durch die UV-Strahlung des Sonnenlichts. Dies ermöglicht es den Korallen, auch in flachem Wasser ohne Erbgutschäden zu überleben.

Riffbildner mit komplizierter Biologie

Korallenriffe gehören zu den artenreichsten Lebensräumen unseres Planeten. „Der Rückgang der Korallen und der Verlust ganzer Riffe ist daher eines der drängendsten Umweltprobleme unserer Zeit“, sagen die Forscher. Die komplizierte Biologie der riffbauenden Steinkorallen macht es jedoch schwer, ihre Robustheit und Reaktion auf den Klimawandel und andere Veränderungen einzuschätzen.

Korallen leben in Symbiose mit einzelligen Algen der Gattung Symbiodinium. Die Photosynthese der Einzeller liefert den Nesseltieren wertvolle Nährstoffe. Der Nachteil dabei: Geht es den Algen schlecht oder sterben sie, geht oft auch die Koralle zugrunde. Wichtige Einblicke in das Verhältnis der beiden Symbiosepartner liefert nun die aktuelle Studie.

Anzeige

Hinweise auf 23.700 proteinkodierende Gene

Die japanischen Forscher wählten für ihre Sequenzierung die Steinkoralle Acropora digitifera. Sie ist die häufigste riffbildende Koralle im Indo-Pazifik und gilt als besonders empfindlich gegenüber der Meereserwärmung. Insgesamt umfasst ihr Genom 420 Millionen Basenpaare. In der Sequenz fanden die Forscher Hinweise auf rund 23.700 proteinkodierende Gene.

Die DNA-Analyse enthüllte unter anderem, dass trotz der langen gemeinsamen Evolution offenbar kein Genaustausch zwischen der Koralle und ihren Symbiosepartner stattgefunden hat. „Im Gegensatz zu einigen anderen Korallen scheint Acropora ein Enzym für die Cystein-Biosynthese zu fehlen. Damit ist die Koralle von der Lieferung dieser Aminosäure durch ihren Symbionten abhängig“, berichten die Forscher in ihrem Artikel.

Dies könnte erklären, warum die Koralle besonders sensibel auf eine Erwärmung des Meerwassers reagiert: Wird es ihrem Symbionten zu warm, kann Acropora nicht aus eigener Kraft überleben. (Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature10249)

(Nature / Okinawa Institute of Science and Technology /dapd, 25.07.2011 – NPO)

Anzeige

In den Schlagzeilen

Videos jetzt im Netz

Teaserbild Ringvorlesung Klimawandel und Ich

Ringvorlesung "Klimawandel und Ich"

Diaschauen zum Thema

Dossiers zum Thema

DNA - Von Genen, Mördern und Nobelpreisträgern

Wunderwelt Ozean - Zehn Jahre Volkszählung im Meer - „Census of Marine Life“

News des Tages

Dune-Aurora

Neue Form des Polarlichts entdeckt

Parkinson: Von Geburt an krank?

Rätsel um Gas-Hotspot über dem Roten Meer

Heute Nacht: Beinahe-Kollision zweier Satelliten

Bücher zum Thema

50 Schlüsselideen Genetik - von Mark Henderson

Schatzkammer Ozean - Volkszählung in den Weltmeeren von Darlene Trew Crist, Gail Scowcroft und James M. Harding

Die Macht der Gene - Schön wie Monroe, schlau wie Einstein von Markus Hengstschläger

Wetter, Klima und Klimawandel - Wissen für eine Welt im Umbruch von Nadja Podbregar, Harald Frater und Karsten Schwanke

Fantastisches Tierreich - Zwischen Legende und Wirklichkeit von John Downer

Unter Wasser - von Bill Curtsinger

Deep Blue - Entdecke das Geheimnis der Ozeane

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige