Nr. 113 / 2011

28. März 2011 : Wattwurm, Regenwurm, Egel – alles das gleiche Gewürm? - Uni Osnabrück: Biologe bestimmt verwandtschaftliche Beziehungen innerhalb der Annelida

Sie leben im Watt, in der Tiefsee und sogar im Garten finden sich Ringelwürmer. »Die sogenannten Annelida sind eine der artenreichsten und am weitesten verbreiteten Gruppen der Tiere. Speziell in extremen Umgebungen wie der Tiefsee sind sie die vorherrschende Tiergruppe«, erklärt PD Dr. Torsten H. Struck. Im Rahmen einer internationalen Kooperation mit Laboren aus den USA, Schweden und Deutschland ist der Biologe von der Universität Osnabrück an der Erforschung der verwandtschaftlichen Position der Annelida beteiligt, für die mehr als 3.200.000 US-Dollar zur Verfügung stehen.

Sie leben im Watt, in der Tiefsee und sogar im Garten finden sich Ringelwürmer. »Die sogenannten Annelida sind eine der artenreichsten und am weitesten verbreiteten Gruppen der Tiere. Speziell in extremen Umgebungen wie der Tiefsee sind sie die vorherrschende Tiergruppe«, erklärt PD Dr. Torsten H. Struck. Im Rahmen einer internationalen Kooperation mit Laboren aus den USA, Schweden und Deutschland ist der Biologe von der Universität Osnabrück an der Erforschung der verwandtschaftlichen Position der Annelida beteiligt, für die mehr als 3.200.000 US-Dollar zur Verfügung stehen.

Die Förderung der Kooperation erfolgt durch das Projekt »AnnEvol – Evolution and phylogeny of Annelida based on phylogenomic data« der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie das Projekt »WormNet II: Assembling the Annelid Tree of Life« innerhalb des »Assembling the Tree of Life«-Programms der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF).

»Die segmentale Struktur des Bauplanes dieser Tiere weist ein hohes Anpassungspotential auf, das zu einer außerordentlichen evolutionären Differenzierung der Körperformen innerhalb der Annelida geführt hat«, erklärt Struck. Darüber hinaus wurden basierend auf molekularen Daten im letzten Jahrzehnt noch kleinere andere Tiergruppen in die Annelida eingeordnet, die den segmentalen Körper wieder verloren haben. Traditionell sind allerdings Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den verschiedenen Gruppen der Annelida höchst umstritten, so dass die Evolution dieser wichtigen Tiergruppe immer noch ungeklärt ist. In einer Veröffentlichung Anfang März im hochangesehenen Wissenschaftsmagazin »Nature« berichteten Struck und Mitautoren über einen deutlichen Fortschritt in dieser Frage, basierend auf Transkriptom-Datenbanken von Vertretern von 29 Familien der Annelida. »Allerdings konnten viele der etwa 120 Anneliden-Familien aufgrund fehlender Daten nicht berücksichtigt werden und somit sind noch viele Fragen zur Evolution dieser Tiere offen«, erläutert Struck.

Um die verwandtschaftlichen Verhältnisse innerhalb der Annelida nun genauer zu klären, werden modernste Hochdurchsatzverfahren wie die 454- oder Illumina- Sequenzierungstechnologien genutzt. Von mehr als 200 Arten werden spezielle Transkriptom-Datenbanken erstellt, sodass alle Familien der Anneliden berücksichtigt sind. Darin werden die mRNA’s erfasst - die Zwischenprodukte in der Umsetzung der Gen-Information in Proteine. Um die Information von Zehntausenden von Genen zur Verfügung zu haben, werden pro Art mehrere Millionen Sequenzen bestimmt. Parallel dazu werden von Kooperationspartnern im Projekt in einem zweiten Ansatz die Sequenzen von zehn ausgesuchten Genen von mehr als 400 Arten bestimmt, um eine möglichst adäquate Repräsentation der Artenvielfalt zu ermöglichen. Struck: »Wir hoffen, damit einen Schritt auf dem Weg zu einem umfassenderen Verständnis der Verwandtschaftsverhältnisse der Tiere zu gehen, um ihre, aber auch unsere evolutiven Ursprünge besser erklären zu können, da wir ebenfalls einen segmentalen Körperbau besitzen.«