Rüssel-News - Neues aus der Welt der Mammuts!
Neues aus der Welt der Elefanten
Was die Rüsseltier-Urahnen dahinschwinden ließ
Forscher: Tuberkulose-Epidemie spielte beim Aussterben der Mastodonten eine Schlüsselrolle
Die Tuberkulose trägt eine Mitschuld am Aussterben des mammutähnlichen Mastodons vor etwa 10.000 Jahren. Das schließen zwei amerikanische Wissenschaftler aus einer Untersuchung von Knochen der urtümlichen Rüsseltiere. Über die Hälfte der analysierten Skelette wies dabei Knochenschäden auf, wie sie typischerweise durch Tuberkulose verursacht werden. Nach Ansicht der Forscher hat die Krankheit die Tiere wohl nicht sofort getötet, sondern nach und nach geschwächt, so dass sie den wechselnden Umweltbedingungen am Ende der Eiszeit nicht mehr gewachsen waren.
Insgesamt untersuchten die Forscher 113 Skelette des Amerikanischen Mastodons. Dabei stießen sie in den Mittelfuß- und Mittelhandknochen von 59 Tieren auf die typischen Höhlungen, die der Tuberkulose-Erreger beim Befall von Knochen hinterlässt. Betroffen waren Tiere unterschiedlichen Alters, Größe und Herkunft, zeigte die Analyse. Auch scheinen die Mastodonten viele tausend Jahre lang mit der Krankheit gelebt zu haben: Die frühesten Hinweise fanden sich bei 34.000 Jahre alten Knochen, die spätesten noch kurz vor dem Aussterben der Rüsseltiere vor etwa 10.000 Jahren.
Ursprünglich angesteckt haben sich die Mastodonten wahrscheinlich bei wilden Wiederkäuern wie Bisons, Moschusochsen und Bighornschafen, die die Infektion wiederum aus Asien mitgebracht hatten, so die Forscher. Der hohe Anteil an befallenen Knochen bei den Rüsseltieren deute daraufhin, dass die Tuberkulose sehr weit verbreitet war - vor allem, da nicht jede Infektion zwangsläufig auch die Knochen angreift. Dass die Mastodonten trotzdem so lange mit der Krankheit gelebt haben, könne daher nur eines bedeuten: Infizierte Tiere starben nicht sofort, sondern entwickelten eine chronische Form der Tuberkulose, die genau wie die menschliche Variante unter Stress wiederaufflammte.
Als dann gegen Ende der letzten Eiszeit die Lebensbedingungen immer schwieriger wurden und gleichzeitig die ersten jagenden Menschen auftauchten, nahmen diese Stressphasen stark zu - mit der Folge, dass die geschwächten Mastodonten weder dem unwirtlichen Klima noch den neuen Feinden etwas entgegensetzen konnten und ausstarben. Mastodonten gelten als die Vorfahren heutiger Elefanten und ähnelten auch den Mammuts, mit denen sie allerdings nur weitläufig verwandt waren. Ihr Körperbau war etwas niedriger, dafür aber auch etwas länger. Sie waren zwar behaart, besaßen jedoch kein so dichtes Fell wie die Mammuts. Trotz ihres Aussterbens waren die Mastodonten recht erfolgreich: Das amerikanische Mastodon bevölkerte 3,5 Millionen Jahre lang praktisch den gesamten nordamerikanischen Kontinent.
Museum of Science, Buffalo): Naturwissenschaften, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1007/s00114-006-0144-8 - ddp/wissenschaft.de - Ilka Lehnen-Beyel )
Mammut-DNA hält sich in Haarzellen besser als in Knochen oder Muskeln
28.09.2007 - Genforschung (Quelle: Thomas Gilbert (Universität Kopenhagen) et al.: Science, Band 317, Seite 1927 - ddp/wissenschaft.de - Anja Basters)
Mammuthaare könnten der Schlüssel sein zur Erforschung ausgestorbener Tierarten: Die Haare enthalten nicht nur ausreichende Mengen an DNA, sondern diese ist auch wesentlich weniger verunreinigt als das Erbgut, das Wissenschaftler bisher aus alten Knochen gewannen. Das hat ein internationales Forscherteam um Thomas Gilbert von der Universität Kopenhagen bei der Analyse der Haare von zehn sibirischen Wollhaarmammuts herausgefunden. Die Forscher möchten nun mit ihrer Methode auch die Überreste weiterer ausgestorbener Tierarten untersuchen.
In Knochen oder Muskeln ist das Erbgut fossiler Tiere oft durch Bakterien-DNA verunreinigt und wird schnell abgebaut. In den Haarzellen dagegen legt sich das Keratin wie eine Plastikmembran um die DNA, erklärt Thomas Gilbert. Das schütze das Erbgut vor Verunreinigungen. Da kein Wasser eindringen kann, werden die einzelnen DNA-Bausteine außerdem nicht so leicht verändert oder abgebaut. Dazu müssen auch keine besonderen Vorkehrungen für die Aufbewahrung der Tiere getroffen werden: Auch die Haare des bereits 1799 in Sibirien gefundenen Adams-Mammuts bargen noch ausreichend DNA für die Analyse der Forscher - obwohl das Tier schon seit 200 Jahren bei Raumtemperatur im Museum in St. Petersburg aufbewahrt wird.
Für ihre Tests verwendeten die Wissenschaftler das Erbgut von Mitochondrien. Mitochondrien sind Bestandteile von Zellen, die ihre eigene DNA besitzen. Da diese DNA nur von der Mutter auf ihre Nachkommen vererbt wird, eignet sie sich besonders gut, um die Verwandtschaftsgrade verschiedener Tierarten zu untersuchen. So erhoffen sich die Forscher, mehr darüber herauszufinden, wie einzelne, bereits ausgestorbene Tierarten miteinander verwandt waren. Aber auch warum die Mammuts vor 11.000 Jahren ausstarben, während andere Tierarten überlebten, soll die Analyse ihrer DNA verraten. Doch nicht nur das reizt die Wissenschaftler an ihrer Methode: Sie möchten nun auch einen Blick werfen in das Erbgut der Tiere aus den Sammlungen von Charles Darwin, Alexander von Humboldt und Carl von Linné.
Mammuthaare eignen sich besonders gut als DNA-Quelle, da in ihnen das Erbgut besser vor Verunreinigungen geschützt ist als in Muskeln oder Knochen. Bild : A. Sher, F. Shidlovskiy, Ice Age Museum, Moscow
Ein Mastodon sorgt für klare Verwandtschaftsverhältnisse!
24.07.2007 - Genforschung
(Quelle: Michael Hofreiter (Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie, Leipzig) et al.: PLoS Biology, Bd. 5, Artikel e207 - ddp/wissenschaft.de - Ilka Lehnen-Beyel)
Das Erbgut der urtümlichen Rüsseltiere hilft, die Abstammung von Elefanten und Mammuts zu verstehen.
Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, Erbgut aus einem über 50.000 Jahre alten Zahn eines Mastodons zu gewinnen und vollständig zu entschlüsseln. Diese urtümlichen Rüsseltiere starben vor etwa 10.000 Jahren aus und waren mit Elefanten und Mammuts verwandt. Sie sind neben dem Mammut und einigen Moas, flugunfähigen Laufvögeln aus Neuseeland, erst die dritte Gruppe ausgestorbener Tiere, von der die Bausteinabfolge der so genannten mitochondrialen DNA bekannt ist - dem Teil des Erbguts, der in den kleinen Kraftwerken jeder Zelle gespeichert ist. Ihre Kenntnis ist vor allem deswegen wichtig, weil durch den Vergleich der Mastodonten-DNA mit der von Elefant und Mammut die umstrittenen Verwandtschaftsverhältnisse bei den Rüsseltieren geklärt werden können.
Die DNA-Probe stammt aus einem Backenzahn eines Mastodons, das vor 50.000 bis 130.000 Jahren im heutigen Alaska lebte. Sie ist damit die älteste mitochondriale DNA, die bisher von einem ausgestorbenen Tier entschlüsselt werden konnte. Da das Erbgut der Mitochondrien ausschließlich über die mütterliche Linie weitergegeben wird, kann es als eine Art genetische Uhr genutzt werden, mit deren Hilfe sich evolutionäre Zeitlinien genauer bestimmen lassen. Zu diesem Zweck verglichen die Wissenschaftler die Mastodon-Sequenz mit der von zwei Afrikanischen und zwei Asiatischen Elefanten sowie mit der von zwei Wollhaarmammuts.
Die Entwicklungslinie der Mastodonten spaltete sich demnach vor 24 bis 28 Millionen Jahren von der der Elefanten ab. Vor 7,6 Millionen Jahren trennte sich dann die Linie des Afrikanischen Elefanten von der seiner Verwandten, um sich später in zwei Arten zu verzweigen - den Steppenelefanten und den Waldelefanten. Die restlichen Rüsseltiere spalteten sich schließlich vor 6,7 Millionen Jahren und damit nur knapp eine Million Jahre später in die Mammuts und die Asiatischen Elefanten auf. Die Mammuts waren folglich sehr viel enger mit den Asiatischen als mit den Afrikanischen Elefanten verwandt, erklären die Forscher. Diese Frage wird unter Wissenschaftlern häufig kontrovers diskutiert.
Interessanterweise fällt die Aufspaltung der ursprünglichen Rüsseltierlinie in Afrikanische Elefanten, Asiatische Elefanten und Mammuts in den gleichen Zeitraum, in dem sich auch die Linien von Mensch, Schimpanse und Gorilla trennten. Möglicherweise, schließen die Forscher, waren es daher bestimmte gemeinsame Umweltbedingungen, die eine solche Auffächerung in unterschiedliche Arten begünstigten. Allerdings tickten die molekularen Uhren der Rüsseltiere und der Primaten sehr unterschiedlich: Das Erbgut von Affen und Menschen veränderte sich mehr als doppelt so schnell wie das von Elefanten und Mammuts.
Rüsseltiere mit Blondschopf
07.07.2006 - Biologie (Quelle:wissenschaft.de - Katharina Schöbi)
Forscher: Gendefekt führte bei manchen Mammuts zu heller Fellfarbe
Mammuts hatten wegen eines Gendefekts teilweise ein helles statt ein dunkles Fell. Das haben europäische Forscher herausgefunden, als sie das Gen MC1R der Rüsseltiere untersuchten. Dieses Gen ist bei Säugetieren für die Haarfarbe zuständig. Ist es nicht vollständig aktiv, bekommen Menschen rote, Mäuse blonde Haare. Welche Vorteile helle Haare für die Mammuts brachten, darüber können die Forscher bisher nur spekulieren.
Das Gen für den so genannten Melanocortin-Typ-1-Rezeptor (MC1R) ist eines von mehreren Genen, die bei vielen Säugetierarten die Haarfarbe bestimmen. Frühere Studien hatten gezeigt, dass eine leichte Veränderung des Erbguts durch eine andere Abfolge der einzelnen Genbausteine zu einer geringeren Aktivität dieses Gens führt. Dies hat bei Menschen und Kühen rote Haare zur Folge, bei Mäusen, Pferden und Hunden wächst gar ein blondes Fell.
Nachdem im Permafrostboden Sibiriens sowohl dunkle als auch helle Mammuthaare gefunden worden waren, vermuteten Fachleute, dass auch bei diesen Tieren zwei Genvarianten vorkamen. Mit den zur Verfügung stehenden Methoden war es bislang aber nicht gelungen, das vollständige Erbgut ausgestorbener Tiere zu untersuchen. Eine neu entwickelte Technik ermöglichte es den Forschern nun aber, die kurzen Bruchstücke des MC1R eines rund 43.000 Jahre alten Mammuts aus Sibirien zu einem vollständigen Gen zusammenzusetzen. Die Mammuts hatten vermutlich zwei verschiedene Genvarianten, von denen eines vollständig, das andere aber nur teilweise aktiv war, stellten die Wissenschaftler fest. Dementsprechend hatten Individuen mit der ersten Genvariante ein dunkles, solche mit der zweiten jedoch ein helles Fell.
Erstaunlicherweise hätten hellhaarige Weißfußmäuse an derselben Stelle wie die Mammuts eine leicht veränderte Abfolge der einzelnen Bausteine des MC1R-Gens, schreiben die Forscher, was ebenfalls zu einer reduzierten Genaktivität führt. Diese blonden Mäuse sind im Sand besser vor den Blicken von Eulen und Falken geschützt als ihre dunkelhaarigen Artgenossen, hatten Wissenschaftler beobachtet. Ob auch bei den Mammuts die hellhaarigen Tiere einen Überlebensvorteil gegenüber ihren dunklen Verwandten hatten, ist unklar. Mit der neuen Methode lassen sich künftig verschiedene Gene ausgestorbener Arten untersuchen. Die Fachleute erhoffen sich dadurch neue Erkenntnisse über das Aussehen der Tiere, was anhand der Fossilien allein bislang nicht möglich war.
Holger Römpler (Universität Leipzig) und Michael Hofreiter (Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie, Leipzig) et al.: Science (Bd. 313, S. 62)
So könnte es ausgesehen haben.(Foto:SEMO)
