Regressive Evolution des Säugetierauges nach Eintritt in unterirdischen Lebensraum

UNTERIRDISCH – Riverside – mechentel news – Regressive Evolution umfasst die Degeneration vorher nützlicher Strukturen im Verlauf der Generationenfolge und kann vom molekularen Verlust phänotyp-spezifischer Gene begleitet sein. Das Säugetierauge hat bei Taxa, die Lebensräume im Dämmerungslicht einschliesslich unterirdischer Habitate besiedelt haben, wiederholt Degenerationen durchlaufen. Die Autoren Christopher A. Emerling und Mark S. Springer aus der Abteilung für Biologie der University of California Riverside, USA, untersuchten, ob eine Abnahme der Lichtmenge, die die Retina erreicht, verbunden ist mit einer gesteigerten Regression retinaler Gene, ob die Phototransduktion und die visuellen Verarbeitungswege sich in einem vorhersagbaren Muster reduzieren und ob der Zeitpunkt des Verlustes retinaler Gene verbunden ist mit dem Eintritt einer Säugetierlinie in einen unterirdischen Lebensraum. Aus den öffentlich zugänglichen Genomen des Kap-Goldmulls (Chrysochloris asiatica), des Nacktmulls (Heterocephalus glaber) und des Sternnasenmaulwurfs (Condylura cristata) wurden die Sequenzdaten von 65 Genen gewonnen, die in Beziehung zu Phototransduktion, Sehzyklus und anderen retinalen Funktionen stehen. Die Gensequenzen wurden auf inaktivierende Mutationen hin durchsucht und falls vorhanden wurden Pseudogen-Sequenzen mit Sequenzen einer überirdisch lebenden Aussengruppen-Art verglichen. Zum festzustellen, ob retinale Degeneration mit dem entwicklungsgeschichtlichen Beginn des Lebens in einer unterirdischen Umgebung zusammenhängt, wurden der Zeitpunkt der Inaktivierung retinaler Gene abgeschätzt und mit fossilen Belegen sowie phylogenetischen Rückschlüssen auf grabende Urahnen dieser Tiere verglichen. Wie die Autoren in der September-Ausgabe des Fachjournals Molecular Phylogenetics and Evolution publizieren, zeigen ihre Ergebnisse, dass erstens eine geringere Menge an Licht, die zur Retina gelangt, mit einem Anstieg der Anzahl retinaler Pseudogene einhergeht, dass zweitens die retinale Proteinvernetzung generell in einer vorhersehbaren Weise zurückgeht, obwohl der erhebliche Verlust von Genen für die Zapfen-Phototransduktion beim Heterocephalus weitere Fragen hinsichtlich der SWS1-Zapfen-Monochromatik gegenüber der funktionellen Stäbchen-Monochromatik bei diesen Arten aufwirft, und dass drittens die Inaktivierungen von Retina-Genen meistens erst nach den Eintritten in die unterirdischen Lebensräume erfolgten.(bs)

Autoren: Emerling CA, Springer MS. Korrespondenz: Department of Biology, University of California Riverside, 900 University Ave, Riverside, CA 92521, United States. E-Mail: cemer001@ucr.edu. Studie: Eyes underground: Regression of visual protein networks in subterranean mammals. Quelle: Mol Phylogenet Evol. 2014 Sep;78:260-70. doi: 10.1016/j.ympev.2014.05.016. Web: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S105579031400181X.