Ermöglicht erst eine nahezu virenfreie Umgebung die Entwicklung neuer Merkmale? Uralte Viren als Schlüssel zur Artenexplosion nach Massenaussterben - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Ermöglicht erst eine nahezu virenfreie Umgebung die Entwicklung neuer Merkmale?

Uralte Viren als Schlüssel zur Artenexplosion nach Massenaussterben

Immer wieder haben Meteoriteneinschläge, Vulkanausbrüche oder Klimaveränderungen Massenaussterben im Laufe der Erdgeschichte ausgelöst. Ganze Tier- und Pflanzengruppen gingen dabei zugrunde, danach jedoch explodierte die Artenvielfalt förmlich. Jetzt haben Wissenschaftler am Meeresboden eine Gruppe uralter Viren entdeckt, die alle Aussterbeereignisse überlebt zu haben scheint. Sie geben wertvollen Aufschluss über die Mechanismen, die solche „Riesenschritte“ der Evolution ermöglichten.

{1r}

Seit Jahrmillionen existieren die so genannten Crenarchaealen Viren an den heißen Quellen der Tiefsee. Hier, in den sauren Bedingungen befallen sie die an den Thermalschloten lebenden Bakterien, die acidophilen Hyperthermophilen. Wie Wissenschaftler bei Analysen der Viren herausgefunden haben, müssen diese nicht nur die meisten Massensterben überlebt haben, sie sind auch extrem vielgestaltig: Sie gleichen Scheiben, Flaschen, Glühbirnen, geschwänzten Vielecken und zahlreichen weiteren Formen – sind dabei aber komplett anders als alle anderen Lebensformen.

Wie aber konnten sich die Crenarchealen Viren so verschieden und einzigartig differenzieren? Das haben Matti Jalasvuori und Jaana K.H. Bamford von der Universität von Jyväskylä in Finnland jetzt untersucht. Die Forscher entwickelten ein Computermodell, das die Evolution der Viren nachvollzieht und erklärt. Basis ist dabei die Coevolution von Viren mit ihren Wirten, da die Viren eigenständig nicht überleben können.

Modell kombiniert zwei Theorien

Das Modell wirft ein interessantes neues Licht auf die Wechselwirkungen von Massenaussterben, Viren und ihren Wirten. Denn nach gängiger Theorie üben Krankheitserreger wie Viren und Bakterien einen Selektionsdruck auf Organismen aus: Wie in einer Art evolutionärem Wettrüsten überleben vor allem die Lebensformen, die in immer neuen Anpassungen verhindern, dass die Erreger sie schwächen oder töten. Gleichzeitig gibt es die Theorie, dass Aussterbeereignisse der Evolution neuen Schub verleihen, indem sie alte Arten beseitigen und damit Raum für neue Entwicklungen schaffen.

Anzeige

Jalasvuori und Bamford haben nun in ihrem Modell beide Theorien kombiniert und belegen, dass das Leben ohne die Massenaussterben möglicherweise niemals die heutige Komplexität der Vielzeller erreicht hätte. Auch das Warum zeigt ihre Untersuchung. Denn die Aussterbeereignisse, so das Ergebnis der Studie, stoppten oder schwächten den Selektionsdruck durch die Viren und machten damit auch Entwicklungen und Mutationen erfolgreich, die völlig neue Eigenschaften hervorbrachten.

Viren sterben gemeinsam mit ihren Wirten aus

Denn immer wenn ein Aussterbeereignis viele Organismen in einer Umwelt abtötet, nimmt auch die Anzahl der Viren aus Mangel an Wirten ab. Die Überlebenden, die bisher unter dem Selektionsdruck standen, ständig ihre Antivirenstrategien weiterzuentwickeln, leben plötzlich in einer fast virenfreien Umgebung. Dadurch können sich auch Mutationen als erfolgreich durchsetzen, die nichts mit Virenabwehr zu tun haben, dafür aber langfristig neue, komplexere Merkmale hervorbringen. Dieser Mechanismus könnte nach Ansicht der Forscher eine Erklärung dafür sein, warum nach Massenaussterben so viele neue Entwicklungen auftreten.

„Ich finde den Gedanken, dass Viren gemeinsam mit ihren Wirten aussterben können, sehr wichtig“, erklärt Jalasvuori. „Es ist eine weit verbreitete Annahme, dass Viren in gewissem Sinne die Evolution ihrer Wirte kontrollieren. Einige der evolutionären Errungenschaften, die wir heute sehen, könnten sich erstmals in den Genomen von Organismen einer virenfreien Umwelt entwickelt haben.“

(Physorg, 14.04.2009 – NPO)

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

Dossiers zum Thema

DNA - Von Genen, Mördern und Nobelpreisträgern

News des Tages

Trauben in der MIkrowelle

Rätsel der funkensprühenden Weintrauben gelöst

Klimawandel: Mehr sommerliche Gewitterstürme

Hunderttausende neuer Galaxien entdeckt

Tuberkulose in den Selbstmord treiben

Waren Neandertaler doch "Fleischfresser"?

Bücher zum Thema

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

Vulkane - Feuerspeiende Berge in spektakulären Aufnahmen von Donna O'Meara

Armageddon - Der Einschlag von Nadja Podbregar, Ralf Blasius, Harald Frater und Stefan Schneider

Eine unbequeme Wahrheit - von Al Gore, Richard Barth, Thomas Pfeiffer

Wir Wettermacher - von Tim Flannery

Unter Wasser - von Bill Curtsinger

Die Geschichte des Lebens auf der Erde - Vier Milliarden Jahre von Douglas Palmer

Viren - Grundlagen, Krankheiten, Therapien von Susanne Modrow

Abenteuer Evolution - Die Ursprünge des Lebens von Walter Kleesattel

Saurier - Ammoniten - Riesenfarne - Deutschland in der Kreidezeit von Harald Polenz und Christian Späth

Deep Blue - Entdecke das Geheimnis der Ozeane

Das ist Evolution - von Ernst Mayr

Viren. Die heimlichen Herrscher - Wie Grippe, Aids und Hepatitis unsere Welt bedrohen von Ernst-Ludwig Winnacker

Gipfel des Unwahrscheinlichen - Wunder der Evolution von Richard Dawkins

Die Erben der Saurier - Im Reich der Urzeit von Tim Haines

Naturkatastrophen - Wirbelstürme, Beben, Vulkanausbrüche - Entfesselte Gewalten und ihre Folgen von Inge Niedek und Harald Frater

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige