Neue Forschungsergebnisse veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte enthüllt die Gene, die es Walen wahrscheinlich ermöglicht haben, im Vergleich zu ihren Vorfahren zu riesigen Größen heranzuwachsen. Die Ergebnisse unterstreichen die Rolle von vier Genen (genannt GHSR, IGFBP7, NCAPG und PLAG1) und legen nahe, dass sie große Körpergrößen fördern und gleichzeitig potenziell negative Auswirkungen wie ein erhöhtes Krebsrisiko abschwächen.
Wale, Delfine und Tümmler (bekannt als Wale) entwickelten sich vor etwa 50 Millionen Jahren aus kleinen, landgestützten Vorfahren, aber einige Arten gehören heute zu den größten Tieren, die je gelebt haben. Gigantismus kann jedoch biologische Nachteile mit sich bringen, wie z. B. eine geringere Fortpflanzungsleistung und ein erhöhtes Risiko für Krankheiten wie Krebs, und es war nicht klar, welche Rolle verschiedene Gene bei der Förderung des Gigantismus bei Walen gespielt haben.
Mariana Nery und Kollegen führten eine molekulare Evolutionsanalyse an neun Kandidatengenen durch: fünf Gene (GHSR, IGF2, IGFBP2, IGFBP7 und EGF) aus der Wachstumshormon/Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor-Achse und vier Gene (NCAPG, LCORL, PLAG1 und ZFAT), die mit einer erhöhten Körpergröße bei Huftieren wie Kühen und Schafen in Verbindung gebracht werden, die entfernt mit Walen verwandt sind.
Sie untersuchten diese Gene bei 19 Walarten, darunter 7 Arten, die eine Körperlänge von über 10 Metern haben und als Riesen gelten – Pottwal, Grönlandwal, Grauwal, Buckelwal, Nordpazifischer Glattwal, Finnwal und Blauwal Wal.
Die Autoren fanden eine positive evolutionäre Selektion für die GHSR- und IGFBP7-Gene in der Wachstumshormon/insulinähnlichen Wachstumsfaktor-Achse sowie für die NCAPG- und PLAG1-Gene. Dies deutet darauf hin, dass diese vier Gene laut den Autoren wahrscheinlich an der Zunahme der Körpergröße von Riesenwalen beteiligt waren.
Darüber hinaus kontrolliert GHSR Aspekte des Zellzyklus und IGFBP7 wirkt als Unterdrücker bei mehreren Krebsarten, die zusammen einigen der biologischen Nachteile entgegenwirken können, die mit großen Körpergrößen einhergehen.
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Mariana Nery, Die molekulare Evolution von Genen, die zuvor mit großen Größen in Verbindung gebracht wurden, zeigt mögliche Wege zum Gigantismus der Wale, Wissenschaftliche Berichte (2023). DOI: 10.1038/s41598-022-24529-3. www.nature.com/articles/s41598-022-24529-3