Was wir von käferfressenden Säugetiervorfahren geerbt haben

Detaillierte künstlerische Rekonstruktion eines angestammten Plazenta-Säugetiers, das im Zeitalter der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren lebte, mit Zähnen, die an das Fangen und Essen von Insekten angepasst sind. Bild überCarl Buell.

Die fernen Vorfahren aller Säugetiere – kleine, pelzige Kreaturen, die vor 66 Millionen Jahren um die Füße der Dinosaurier herumhuschten – waren meist Insektenfresser. Die Gene für die speziellen Enzyme, mit denen sie Insekten verdauen konnten, stecken heute noch in fast allen Säugetiergenomen – auch in unserem menschlichen Genom. Das geht aus einer neuen Analyse der Genome von 107 verschiedenen Säugetierarten hervor.veröffentlicht16. Mai 2018, impeer-reviewedTagebuchWissenschaftliche Fortschritte.

StudienautorChristopher Emerlingist Postdoc an der University of California, Berkeley. Emerling sagte, dass sogar Tiere wie Tiger und Robben, die niemals ein Insekt berühren würden, nicht funktionsfähige Teile dieser Gene in ihren Chromosomen haben, was die Ernährung ihrer alten Vorfahren verrät. Ergenannt:

Eines der coolsten Dinge ist, wenn Sie sich Menschen ansehen, Fido Ihren Hund, Schnurrhaare Ihre Katze, Ihr Pferd, Ihre Kuh; Wählen Sie ein beliebiges Tier aus, im Allgemeinen haben sie Überreste in ihrem Genom aus einer Zeit, als Säugetiere klein waren, wahrscheinlich insektenfressend und herumliefen, als Dinosaurier noch auf der Erde herumstreiften.

Es ist eine Signatur in Ihrem Genom, die besagt, dass Sie einst nicht die dominante Gruppe von Organismen auf der Erde waren. Indem wir unsere Genome betrachten, schauen wir auf diese uralte Vergangenheit und einen Lebensstil, mit dem wir nicht einmal mehr leben.

Die genetischen Beweise bestätigen die Schlussfolgerungen, die Paläontologen vor Jahren auf der Grundlage der Formen von Fossilien und Zähnen früher Säugetiere gezogen haben. Emerling sagte:

Im Wesentlichen betrachten wir Genome und sie erzählen die gleiche Geschichte wie die Fossilien: dass wir denken, dass diese Tiere insektenfressend waren und dann die Dinosaurier ausgestorben sind. Nach dem Ableben dieser großen fleischfressenden und pflanzenfressenden Reptilien begannen Säugetiere, ihre Ernährung umzustellen.

Ein spektraler Koboldmaki (Tarsius Koboldmaki) ernährt sich von einer Heuschrecke im Tangkoko Nationalpark, Nord-Sulawesi, Indonesien. Tarsiers haben fünf Chitinase-Gene, um die hohe Menge an Chitin in ihrer insektenfressenden Ernährung zu verdauen, was wahrscheinlich den angestammten Zustand aller Plazentatiere, einschließlich des Menschen, darstellt. Bild über Quentin Martinez.

Das Team untersuchte Gene für Enzyme namens Chitinasen. Diese Enzyme bauen die harten äußeren Schalen von Insekten ab, die aus einem zähen Kohlenhydrat namens Chitin bestehen. Sie durchsuchten die Genome der größten Gruppe von Säugetieren, denen mit Plazenten, die eine längere Entwicklung im Mutterleib ermöglichen (das schließt Beuteltiere wie Opossums und eierlegende Monotreme wie das Schnabeltier aus). Diese Plazenta-Säugetiere reichten von Spitzmäusen und Mäusen bis hin zu Elefanten und Walen.

Insgesamt fand das Team fünf verschiedene Chitinase-Enzym-Gene. Sie fanden heraus, dass je mehr Insekten in der Nahrung eines Tieres enthalten sind, desto mehr Gene für Chitinase hat es. Emerling sagte:

Die einzigen Arten, die heute fünf Chitinasen haben, sind stark insektenfressend, das heißt, ihre Nahrung besteht zu 80 bis 100 Prozent aus Insekten. Da die frühesten Plazenta-Säugetiere wahrscheinlich fünf Chitinasen hatten, ist dies unserer Meinung nach ein starkes Argument dafür, dass sie stark insektenfressend waren.

Wir Menschen haben ein funktionierendes Chitinase-Gen. Emerling sagte, es sei nicht überraschend, dass Menschen ein Chitinase-Gen haben, da viele Menschen heute Insekten in ihre Ernährung aufnehmen. Es stellt sich jedoch heraus, dass der Mensch tatsächlich Überreste von drei anderen Chitinase-Genen in seinem Genom hat, obwohl keines davon funktionsfähig ist. Emerling zeigte, dass diese Genreste beim Menschen nicht nur bei Menschen oder Primaten vorkommen, sondern auf die angestammten Plazenta-Säugetiere zurückgeführt werden können.

Wie zu erwarten, verfügen Ameisen- und Termitenspezialisten wie Erdferkel und bestimmte Gürteltiere über fünf funktionierende Chitinase-Gene. Aber auch die insektenliebenden Primaten, die Kobolde genannt werden. Sie scheinen die einzigen Primaten zu sein, die über so viele funktionelle Chitinase-Gene verfügen, sagte Emerling.

Laut Aussage der Forscher:

Die Geschichte dieser Chitinase-Gene ist die von frühen Säugetieren, die sich beim Essen von Insekten niederließen, während die großen Kerle, die riesigen pflanzenfressenden Dinosaurier wie der Brontosaurus und die großen Fleischfresser wie T. rex, die reichlichsten Nahrungsressourcen verschlangen. Erst vor 66 Millionen Jahren, am Ende der Kreidezeit, als alle Nicht-Vogel-Dinosaurier ausstarben, konnten Säugetiere in andere Nischen expandieren, was ihnen schnell gelang. Die ersten fleisch- und pflanzenfressenden Säugetiere entstanden, wie ihre Zähne zeigen, innerhalb von 10 Millionen Jahren nach dem Untergang der Dinosaurier.

Fazit: Eine neue Studie sagt, dass die heutigen Säugetiere – einschließlich des Menschen – Gene von ihren winzigen entfernten Vorfahren geerbt haben, um Insekten zu fressen.

Lesen Sie mehr über die Studie der UC Berkeley

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