Evolution Ein Krebs, der sich selbst klont

Die ausschließlich weibliche Population der Marmorkrebse vermehrt sich durch Klonen - und erobert immer neue Lebensräume, auch in Deutschland.

(Foto: Ranja Andriantsoa/dpa)
  • Der Marmorkrebs kann sich alleine, ganz ohne Partner fortpflanzen.
  • Forscher sequenzierten sein Genom und vermuten nun, dass alle Exemplare der jungen Art auf ein einziges weibliches Tier zurückzuführen sind.
  • Der Krebs widerspricht mit seiner Fortpflanzungsstrategie einer wichtigen Aussage der Evolutionstheorie.
Von Kathrin Zinkant

Es passiert dem eingefleischten Aquaristen nicht oft, dass ihm in seinem durch und durch geplanten Wassertank ein blaues Wunder geschieht. Der Marmorkrebs aber lässt selbst Kenner staunen: Als Einzeltier ins Becken gesetzt, fängt er plötzlich an, sich zu vermehren. Lange Zeit war nicht klar, wie das Krebstier das bewerkstelligt. Eine neue Genomanalyse beweist jedoch, dass hier die sprichwörtliche Jungfrau zum Kinde kommt.

Wie Biologen des Deutschen Krebsforschungszentrums in Heidelberg jetzt in Nature Ecology and Evolution berichten, betreibt der Marmorkrebs Procambarus virginalis als einzige bekannte Krebsart ausschließlich Parthenogenese, Jungfernzeugung. Die Eizellen der durchweg weiblichen Tiere werden nicht befruchtet, sondern entwickeln sich direkt zu vollständigen Nachkommen. Das von den Heidelbergern sequenzierte Genom des Tieres legt sogar nahe, dass alle Exemplare der jungen Art auf ein einziges weibliches Tier zurückzuführen sind. Es handelt sich bei der durchweg weiblichen Population von Marmorkrebsen also um eine Familie von Klonen - mit praktisch identischem Erbgut.

Vermutlich sind alle heute lebenden Exemplare Kopien eines einzigen Weibchens

Zum einen erinnert das Krebstier mit dieser Strategie an einen anderen Krebs, und zwar den des Menschen. Auch Tumore entwickeln sich als Klone kranker Zellen. Zum anderen widerspricht der Marmorkrebs mit seiner Fortpflanzungsstrategie einer wichtigen Aussage der Evolutionstheorie. Die sagt nämlich, dass Sex zwischen Geschlechtern entstand, um mit einem Mix aus Elterngenen größere erbliche Vielfalt zu erzeugen und damit umfangreichere Möglichkeiten für eine Anpassung an neue Umweltbedingungen zu erlauben. Für den Marmorkrebs, der ja immer die gleichen Gene mitbringt, hieße das: Ohne die Möglichkeit zur schnellen Adaption dürften nicht sehr viele Nachkommen übrig bleiben, jedenfalls nicht außerhalb eines wohltemperierten Aquarium-Ensembles, in der rohen Natur.

Wie die Forscher feststellten, ist aber das Gegenteil der Fall. "Es war bekannt, dass der Krebs überleben kann, wenn er aus einem Aquarium frei kommt", berichtet Frank Lyko, der Leiter der Studie am Deutschen Krebsforschungszentrum. "Aber es war völlig neu für uns, dass sich dieser Krebs so schnell und massiv ausbreitet". Procambarus virginalis hat binnen weniger Jahre unterschiedlichste Lebensräume erobert - in Deutschland, Schweden, Madagaskar und sogar in Japan. Auch das haben die Forscher anhand der Genomsequenz nachgewiesen. Funde von mutmaßlichen Vertretern der Art konnten zuvor nicht eindeutig bestimmt werden.

Epigenetik könnte der Grund sein, warum der Krebs sich so gut anpassen kann

Doch auf welche Weise bewerkstelligt ein genetisch einförmiges Lebewesen wie der Marmorkrebs seine Anpassung an derart unterschiedliche Lebenswelten? Lykos Team geht davon aus, dass epigenetische Mechanismen verantwortlich sind. Damit sind äußerliche Veränderungen des Erbguts gemeint, die zwar den genetischen Code selbst nicht verändern, ihn aber stummschalten oder aktivieren. Solche epigenetischen Veränderungen treten zwar auch in Zellen anderer Lebewesen auf, als Überlebensstrategie sind sie aber vor allem aus bösartigen Tumoren bekannt.

Damit gäbe es neben der klonalen Vermehrung noch eine zweite Gemeinsamkeit zwischen dem Tier und der Krankheit. Lyko und seine Kollegen wollen nun noch weitere Einflüsse auf das Genom des Marmorkrebses untersuchen, darunter auch die Rolle spontaner Mutationen. Am Ende steht die Hoffnung, vom Krebs im Wasser etwas Neues über den Krebs im Menschen zu lernen.

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