Hitzegestresste Fischembryonen können bei benachbarten Embryonen Stress auslösen

Laut einer Studie setzen hitzegestresste Fischembryonen chemische Signale frei, die das Aussehen, das Verhalten und die Entwicklung von Fischembryonen verändern, die nicht hitzegestresst waren. Stress während der Entwicklung kann die Art und Weise verändern, wie ein Embryo wächst und welche Gene aktiviert werden. Katharina Wollenberg Valero und Kollegen untersuchten, wie Stress auf andere Tiere übertragen werden kann und welche Folgen dies hat. Ihre Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht PNAS-Nexus.

Mit dem Zebrafisch (Danio rerio), einem klassischen Modellorganismus, erhitzten die Autoren Embryonen auf eine belastende Temperatur von +5 °C über der Normaltemperatur, eine Temperatur, die bei Hitzewellen voraussichtlich häufiger auftritt. Die Autoren fanden heraus, dass hitzebelastete Embryonen im Vergleich zu Kontrollen tendenziell schneller wuchsen, eine geringere Reaktion auf neue Reize zeigten und früher schlüpften.

Anschließend suchten die Autoren im Wachstumsmedium der Embryonen nach chemischen Signalen, die als Boten von Hitzestress fungieren könnten, und fanden heraus, dass zu den „Stressmetaboliten“ sowohl schwefelhaltige Verbindungen als auch Fette gehören. Als nächstes setzten die Autoren andere Zebrafischembryonen diesen Stressmetaboliten aus, um zu sehen, ob die Embryonen auf die Signale in ähnlicher Weise wie auf Hitzestress selbst reagieren.

Die Autoren fanden heraus, dass die Stressmetaboliten die Aktivität von Genen beeinflussten, die mit der Immunantwort, der extrazellulären Signalübertragung sowie mit strukturellen Komponenten der Zellmembran wie Zucker und Fetten verbunden sind. Diese nicht hitzegestressten Embryonen zeigten ein Muster aus schnellem Wachstum und reduzierter Aktivität, das dem der hitzegestressten Embryonen ähnelte, jedoch durch einen anderen molekularen Weg erreicht wurde. Den Autoren zufolge hat eine solche Ausbreitung von Hitzestress über Gruppen von Individuen hinweg Auswirkungen sowohl auf die Ökologie als auch auf das Tierwohl in einer sich erwärmenden Welt.