Genetische Ursache für Artenvielfalt der Insekten

TiHo-Wissenschaftler zeigen Zusammenhang zwischen evolutionären genetischen Veränderungen und Artenvielfalt

08.06.2012 - Deutschland

Weltweit machen Insekten mehr als 70 Prozent aller Tierarten aus, auf dem Lande sind sogar mehr als 80 Prozent aller Tiere Insekten - ein einmaliger Evolutionserfolg. Die „Kerbtiere”, wie Insekten auch heißen, haben fast jeden Lebensraum auf der Erde erobert. Privatdozentin Dr. Heike Hadrys und ihre Mitarbeiter aus dem Institut für Tierökologie und Zellbiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo) haben untersucht, wieso sich so viele unterschiedliche Insektenarten entwickeln konnten. Sie haben herausgefunden, dass der Erfolg der Tiergruppe auf einem vergleichsweise einheitlichen, im Detail jedoch sehr anpassungsfähigen genetischen Bauplan basiert: Es gibt einen Zusammenhang gibt zwischen der Vielfalt der Insekten und den evolutionären Veränderungen der sogenannten Hox-Gene, die für die Ausbildung der Körperachse verantwortlich sind. In der Fachzeitschrift PLoS ONE berichten die Wissenschaftler über ihre Entdeckung.

Die Hox-Gene legen in höheren Tieren fest, wie die Körperlängsachse (Kopf, Rumpf und Schwanz) aufgebaut ist. Charakteristisch für diese Gene ist, dass sie eine sogenannte Homöobox enthalten - ein DNA-Abschnitt, der die Information für einen speziellen Proteinabschnitt enthält. Die Homöobox ist bei den Hox-Genen aller Tierarten sehr ähnlich. Das bedeutet, dass sie sich in Laufe der Evolution mit großer Wahrscheinlichkeit nicht sehr stark verändert hat. Die Arbeitsgruppe um Heike Hadrys hat eine Korrelation zwischen der Evolutionsgeschwindigkeit der Homöobox und dem Entstehungstempo der Insektenvielfalt entdeckt.

Für ihre Studie hat die Arbeitsgruppe die Evolutionsgeschwindigkeit in der Homöobox errechnet. Die Evolutionsgeschwindigkeit beschreibt das Tempo, mit dem evolutionäre Veränderungen ablaufen. Das können veränderte Sequenzen im Erbgut, das Entstehen neuer Arten oder auch Veränderungen von Form und Größe einzelner Merkmale sein. Die Berechnungen basieren auf dem Vergleich der genetischen Distanzen zwischen verschiedenen Tiergruppen und ihrem Alter, das die Wissenschaftler aus Fossilfunden abgelesen haben.

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