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Rekordanteil fremder DNA Bärtierchen überleben sogar im All

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Bärtierchen entzücken und überraschen selbst Wissenschaftler.

(Foto: Bob Goldstein and Vicky Madden, UNC Chapel Hill)

Gekocht, gefroren, im All: Mit ihren Überlebensmechanismen beeindrucken Bärtierchen immer wieder Forscher. Nun wird den Winzlingen ein weiteres Geheimnis abgerungen.

Bärtierchen sind quasi unzerstörbar, sie überleben als einzige bekannte Tierart selbst im Vakuum des Alls. Forscher haben nun ein weiteres Extrem der tapsigen Winzlinge gefunden: Sie haben so viel fremde DNA in ihrem Erbgut, wie von keinem anderen Tier bekannt. Fast ein Sechstel stamme von Bakterien, Pflanzen, Pilzen und Archaeen, ursprünglichen, nur aus einer Zelle bestehenden Organismen. Beim bisherigen Rekordhalter, den Rädertierchen, sei der Anteil nur halb so groß, berichten die US-Forscher in den "Proceedings" der US-Nationalen Akademie der Wissenschaften ("PNAS").

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Bärtierchen unterm Mikroskop.

(Foto: imago stock&people)

Bärtierchen, auch Wasserbären genannt, kommen weltweit im Meer, in Süßwasser und in feuchten Landlebensräumen wie Mooskissen vor. Auf den Bergen des Himalaya leben sie ebenso wie in der Tiefsee und der Antarktis. Aktiv sind die drolligen Tierchen nur, wenn sie mit einem Wasserfilm bedeckt sind. Trockenperioden und Temperaturextreme können sie aber gut überstehen – ebenso wie einen stark schwankenden Salzgehalt im Wasser, hohen Druck, Strahlung oder Sauerstoffmangel.

Mit ihren acht Stummelbeinchen am gedrungenen Körper wirken die kaum einen Millimeter großen Winzlinge zwar plump und empfindlich – in der Kunst des Überlebens sind sie jedoch einsame Spitze. "Stecke ein Bärtierchen in eine Gefriertruhe bei minus 80 Grad für ein Jahr oder zehn – und es wird 20 Minuten nach dem Auftauen wieder herumwuseln", heißt es in einer Mitteilung der Universität zur Studie. Der todesähnliche Zustand, in dem Wasserbären zu einer Art Tönnchen zusammengezogen extreme Umweltbedingungen überdauern, wird Kryptobiose genannt.

6000 fremde Gene im Erbgut

Die Forscher um Thomas Boothby von der University of North Carolina at Chapel Hill untersuchten nun das Erbgut der Wasserbärenart Hypsibius dujardini. Die von anderen Organismen stammenden etwa 6000 Fremdgene – insgesamt 17,5 Prozent der DNA – ergänzten, erweiterten oder ersetzten gar ursprüngliche Abschnitte im Genom, schreiben sie. "Wir hatten keine Ahnung, dass ein tierisches Genom aus so viel fremder DNA bestehen kann", so Koautor Bob Goldstein. Die meisten Tiere besitzen demnach weniger als ein Prozent fremdes Erbgut in ihrem Genom.

Möglicherweise bestehe ein Zusammenhang mit der extremen Widerstandskraft des Bärtierchens, vermuten die Forscher. Der Großteil der gefundenen Fremdgene stamme von Bakterien – und damit von Organismen, die in den extremsten Lebensräumen der Erde Milliarden Jahre überlebten. Wahrscheinlich sei das fremde Erbgut zufällig ins Genom aufgenommen worden und immer dann erhalten geblieben, wenn es den Wasserbären half, unter harschen Bedingungen zu überleben. Diese Form der Übertragung wird horizontaler Gentransfer genannt – der vertikale ist der von den Eltern auf ihre Nachkommen.

Die Forscher stellen sich folgendes Prozedere vor: Geraten Bärtierchen unter Umweltstress, zerbricht ihre DNA in kleine Stücke. Erwachen sie bei besserem Umfeld wieder aus ihrem "Todesschlaf", rehydrieren die ausgetrockneten Zellen. Zellmembran und Zellkern werden dabei für kurze Zeit durchlässiger für DNA und andere große Moleküle, vermuten die Wissenschaftler. "Bärtierchen können nicht nur ihre eigene beschädigte DNA reparieren, wenn die Zellen rehydrieren, sondern dabei auch fremdes Erbgut einfügen und so ein Mosaik von Genen verschiedener Spezies kreieren."

Quelle: n-tv.de, jaz/dpa

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