Je weniger, desto besser

Archiv: Schöne Biologie

Ralf Neumann


Rauschen

Beginnen wir mit Parasiten. Besser gesagt, mit dem Übergang von freilebender zu parasitärer Lebensweise. Stellen wir uns dieses Szenario ruhig einmal vor: Kaum haben wir unser neues „Zuhause“ betreten, sind wir von lauter leckeren und nützlichen Dingen umgeben, die uns unser Wirt einfach bereitstellt. Sicher, es sind auch ein paar ziemlich garstige Sachen dabei, die umgehend versuchen, uns den Garaus zu machen. Aber bald kommen wir damit ganz gut zurecht – und können uns ungehemmt all den schönen Molekülen und Substanzen zuwenden, die wir „draußen“ einst alle noch aufwändig selbst zusammenbasteln mussten. Hier sind sie jetzt einfach da und müssen nur noch aufgenommen werden. Und stetig werden sie nachgeliefert...

Kein Wunder, hat dieser Übergang vom Freilandwesen zum Parasiten zigtausende Male unabhängig voneinander stattgefunden. Bequemlichkeit setzt sich offenbar auch in der Evolution gerne durch. Ein „Problemchen“ bleibt allerdings noch: Was machen wir jetzt mit all den schönen und teuren Werkzeugen, mit denen wir „da draußen“ noch all diese Stoffe selbst zusammengewerkelt haben – und die wir hier und jetzt nicht mehr brauchen? Tja, werden wir wohl entsorgen müssen, oder?...

Genau so geschieht es dann über evolutionäre Zeiträume auch. Kaum braucht man etwas nicht mehr, wird es zur unnötigen Last, in die man am Ende mehr Energie hineinsteckt, als dass man Nutzen daraus zieht. So scheint am Ende sogar jedes einzelne Gen vor dem unerbittlichen Richter der natürlichen Selektion unter stetiger Beweispflicht zu stehen, dass es aktuell tatsächlich noch gebraucht wird. Fällt das Urteil schließlich negativ aus, dann eliminiert das stete Wechselspiel zwischen Variation und Selektion diesen nunmehr bilanz­negativen „Nichtsnutz“ ziemlich zügig aus dem Organismus.

So kommt es etwa, dass Parasiten oftmals im Vergleich zu ihren nächsten freilebenden Verwandten hunderte von Gene stillgelegt oder verloren haben. Und in gar nicht mal so wenigen Fällen haben sie sogar ganze Organsysteme abgeschafft, für die sie einfach keine Verwendung mehr haben.

„Use it or lose it“ scheint demnach in der Evolution sehr starkes Prinzip zu sein. Zumal es auch außerhalb der weiten Welt der Parasiten sehr klare Beispiele dafür gibt. Dass etwa gewisse Fischarten im Laufe der Generationen blind werden und ihre Augen schließlich komplett verlieren, nachdem sie ihren Lebensraum in dunkle Höhlen verlegt hatten, ist nur eines davon.

Ein weiteres Beispiel lieferten gerade die Ökologen Glen S‘Zouza und Christian Kost aus Jena beziehungsweise Osnabrück. Sie hielten einfach mal E. coli ziemlich lange in optimalem Nährstoffmedium. Und tatsächlich fanden sie nach weniger als 2.000 Generationen in jeder Population Bakterien, die aufgrund von Mutationen die eine oder andere Aminosäure nicht mehr selbst synthetisieren konnten. Doch damit nicht genug: Die Mutanten, die sich angesichts des Aminosäure-Angebots die eigenen Synthesen schenkten, wuchsen jetzt besser als ihre immer noch Synthese-aktiven Artgenossen (PLoS Genetics, DOI: 10.1371/journal.pgen.1006364). Auch hier erwarb sich also einen Fitnessvorteil, wer möglichst schnell keine weitere Energie für unnütze Dinge verschwenden musste.

Die Studie hat allerdings noch mehr zu bieten. Denn überraschenderweise teilten sich die Bakterien auch ohne externe Nährstoffe in zwei solche Gruppen: in eine weiterhin Aminosäuren-autonome und in eine nicht-autonome, die von den Produkten der autonomen Bakterien abhängig wurde. Doch das ist bereits ein anderes Thema...



Letzte Änderungen: 09.12.2016


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