Neue Forschungsergebnisse: Der Quastenflosser lebt monogam

Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, den Nachwuchs trächtiger Quastenflosser-Weibchen genetisch zu untersuchen. Zur Anwendung kam dabei eine Technik, wie sie auch beim Menschen zum Einsatz kommt, wenn es beispielsweise darum geht, einen Vaterschaftsnachweis zu führen: die sogenannte Mikrosatelliten-Analyse. Es zeigte sich, dass die Brut – anders als bei vielen anderen Fischarten – mit hoher Wahrscheinlichkeit einen gemeinsamen Vater hat. Quastenflosser-Weibchen leben also anscheinend monogam.

Doch nicht ausgestorben: 300 Exemplare nachgewiesen

Bis zum 23. Dezember 1938 war die Wissenschaft davon überzeugt, dass Quastenflosser seit mehr als 60 Millionen ausgestorben waren. Nur ein paar versteinerte Abdrücke zeugten von der Existenz dieser Tiere – vor mehr als 300 Millionen Jahren. Ein Irrtum, wie sich an diesem Tag zeigte. Da entdeckten Fischer vor der südafrikanischen Küste in ihrem Schleppnetz einen graublauen, etwa 1,50 Meter langen und 52 Kilogramm schweren Fisch: das erste Exemplar eines lebenden Quastenflossers. 14 Jahre später gelang es, ein zweites Exemplar zu fangen, gut 3000 Kilometer von der ersten Fundstelle entfernt, vor den Komoreninseln und nördlich von Madagaskar. Inzwischen sind dort etwas mehr als 300 Exemplare nachgewiesen.

Brut des Quastenflossers stammt von einem Vater

Jetzt ist es Wissenschaftlern zum ersten Mal gelungen, den Nachwuchs von zwei trächtigen Quastenflosser-Weibchen genetisch zu untersuchen. Federführend dabei waren Professor Manfred Schartl, Inhaber des Lehrstuhls für Physiologische Chemie am Biozentrum der Universität Würzburg, und seine frühere Mitarbeiterin Kathrin P. Lampert, die inzwischen an der Universität Bochum forscht. In der Fachzeitschrift Nature Communications stellen sie die Ergebnisse ihrer Untersuchungen vor.
Die Forscher haben dabei auf eine Technik gesetzt, wie sie auch beim Menschen zum Einsatz kommt, wenn es beispielsweise darum geht, einen Vaterschaftsnachweis zu führen: die sogenannte Mikrosatelliten-Analyse. Mikrosatelliten sind kurze, aus nur wenigen Bausteinen bestehende Abschnitte der DNA, die sich typischerweise bis zu 50 Mal wiederholen können. Erbinformationen tragen sie im Allgemeinen nicht, werden aber durch beide Elternteile vererbt.
„Weil wir den Genotyp der Mutter kennen, konnten wir mit Hilfe der Mikrosatelliten-Analyse eindeutig zeigen, dass der Quastenflosser-Nachwuchs jeweils nur einen einzigen Vater hat“, fasst Manfred Schartl die zentralen Ergebnisse der Studie zusammen. Demnach müssen Quastenflosser-Weibchen monogam leben – zumindest zeitweise. Tatsächlich konnte das Team sogar den „hypothetischen Genotyp“ beider Väter rekonstruieren; allerdings fanden sich diese Exemplare nicht unter den bisher zufällig gefangenen und genetisch analysierten Tieren.

Quastenflosser legen keine Eier

Bei vielen Fischarten findet die Befruchtung der Eier außerhalb des Körpers statt. Die Weibchen legen die Eier an einer ruhigen Stelle im Gewässer ab; anschließend geben die Männchen – das können auch mehrere sein – ihren Samen dazu. Der Nachwuchs wächst dann ohne elterlichen Schutz im Wasser heran. Anders läuft dieser Prozess beim Quastenflosser ab: „Quastenflosser sind Lebend-Gebärende. Das heißt, die jungen Fische kommen voll entwickelt auf die Welt, nachdem sie im Leib der Mutter herangereift sind“, erklärt Schartl. Den Schätzungen der Wissenschaftler nach dauert die „Schwangerschaft“ beim Quastenflosser etwa drei Jahre.

Das lebende Fossil

Quastenflosser werden gerne auch als „lebende Fossilien“ bezeichnet. Heutige Exemplare ähneln den versteinerten Abdrücken ihrer mehr als 300 Millionen Jahre alten Vorfahren stark. Ihre Gene haben sich im Laufe der Evolution deutlich langsamer als die anderer Lebewesen verändert. Deshalb lässt sich am Quastenflosser-Genom die Arbeit der Evolution in einzigartiger Weise studieren.
Zusätzlich steht der Quastenflosser nahe an der Schnittstelle der Evolution zwischen Fischen und Landwirbeltieren. Er ist ein naher Verwandter der Fischart, die als Vorfahr von Amphibien, Reptilien, später Vögeln und irgendwann auch der Säugetiere gilt. Das hat ein international zusammengesetztes Forscherteam, an dem Manfred Schartl beteiligt war, erst vor wenigen Monaten nachgewiesen.
Das weltweite Netzwerk von Wissenschaftlern hatte in einer zwei Jahre dauernden Arbeit das Genom des Quastenflossers entschlüsselt und mit dem anderer Lebewesen verglichen. Ziel war es unter anderem, eine Frage zu klären: Welche heute noch lebende Fischart ist wohl am nächsten mit
dem Fisch verwandt, der vor ungefähr 400 Millionen Jahren als erster das Wasser verlassen hat und an Land gekrochen ist? In Frage kamen der Quastenflosser und der Lungenfisch.
Das Ergebnis der Analyse war eindeutig: Nicht der Quastenflosser, sondern der Lungenfisch ist nächster Verwandter des ersten Landgängers.