Haie bevölkern die Ozeane seit etwa 400 bis 500 Millionen Jahren. Während unser Planet und viele seiner Bewohner in diesem Zeitraum mehrmals massive Veränderungen durchgemacht haben, ist diese Grundgruppe der Wirbeltiere einigermaßen konstant geblieben. Ihre Körperform und Biologie haben sich seitdem kaum verändert.
Den Grund dafür hat nun ein internationales Forschungsteam aus Deutschland, Australien, Schweden und den USA herausgefunden. Sie fanden heraus, dass Haie die niedrigste Mutationsrate zwischen Generationen aufweisen, die jemals bei Wirbeltieren gemessen wurde.
Die Studie wurde von der Forschungsgruppe von Seniorprofessor Manfred Schartl am Lehrstuhl für Entwicklungsbiochemie der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) geleitet und koordiniert. Es wurde jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation.
Studien über Epaulettenhaie
Für die Studie wurden Epaulettenhaie vor der Nordostküste Australiens gefangen und anschließend eine Zuchtstation am Australian Regenerative Medicine Institute (ARMI) der Monash University eingerichtet. Dadurch war es erstmals möglich, die Mutationsrate innerhalb eines Hai-Stammbaums genetisch zu bestimmen.
Zunächst konnte das Forschungsteam ein hochwertiges Referenzgenom erstellen und die gesamten Genome der Eltern und dann der neun Nachkommen sequenzieren, um neue Mutationen in den Nachkommen zu entdecken.
Das Ergebnis: Mit einer geschätzten Mutationsrate von 7×10-10 pro Basenpaar und Generation weisen sie die niedrigste Mutationsrate auf, die bisher bei Wirbeltieren gemessen wurde. Sie ist zehn- bis zwanzigmal niedriger als bei Säugetieren.
Niedrige Mutationsrate als zweischneidiges Schwert
Haien wird seit langem eine außergewöhnlich niedrige Krebsrate nachgesagt. „Die niedrige Mutationsrate könnte dabei eine entscheidende Rolle spielen“, erklärt Manfred Schartl. Was zunächst wie eine gute Nachricht für die Tiere klingt, bringt jedoch auch einige Probleme mit sich.
Mutationen sind von entscheidender Bedeutung, da sie die genetische Variabilität innerhalb von Populationen erhöhen und so die Anpassung an neue Bedingungen und evolutionäre Veränderungen ermöglichen. Da sich Haie sehr langsam entwickeln, besteht die Gefahr, dass sie ökologischen Belastungen wie Überfischung und Lebensraumverlust nicht standhalten können.
Besonders schützenswert
Weltweit erleben Haipopulationen teils dramatische Rückgänge. Von den rund 530 bekannten Haiarten gelten bereits mehrere als akut vom Aussterben bedroht. Sie sind besonders durch Veränderungen ihres Lebensraums bedroht, beispielsweise durch die Erwärmung der Ozeane oder durch Beifänge in der Fischerei.
Allerdings werden Haie auch aktiv gejagt, etwa um Krebspräparate herzustellen – natürlich ohne jede wissenschaftliche Grundlage.
Da Haie in vielen Meeresökosystemen eine entscheidende Rolle spielen, ist es wichtig, die Bemühungen zum Schutz aller Haiarten und zur Erhaltung ihrer genetischen Vielfalt zu unterstützen und zu intensivieren.
Mehr Informationen:
Ashley T. Sendell-Price et al.: Eine niedrige Mutationsrate bei Epaulettenhaien steht im Einklang mit einer langsamen Evolutionsrate bei Haien. Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42238-x. www.nature.com/articles/s41467-023-42238-x