Sie sehen wieder

Forscher machen blinde Fische wieder sehend

(Bild: Current Biology)

Mehr als eine Million Jahre Evolutionsgeschichte haben die rund zwölf Zentimeter großen, blinden Höhlenfische in Mexiko gebraucht, um sich an die natürlichen Gegebenheiten im Dunkeln anzupassen. Weil sie in der Dunkelheit nicht sehen müssen, haben sie ihren Sehsinn aufgegeben und ihre Augen rückentwickelt. Nun ist es US-amerikanischen Forschern durch Kreuzung gelungen, die Fische wieder zum Sehen zu bringen, indem ihnen einfach wieder die Augen angezüchtet wurden.

Das Forscherteam hatte insgesamt 29 verschiedene Höhlensalmler der Spezies Astyanax mexicanus im Nordwesten Mexikos untersucht. Ursprünglich waren die Tiere kräftig pigmentierte, sehende Fische, die an der Wasseroberfläche lebten.

In den vergangenen Jahrmillionen hatten sich insgesamt rund 30 verschiedene Formen ausgebildet - manche davon entwickelten sich zu farblosen, blinden Fischen, die optimal an das lichtlose Leben in den Höhlensystemen angepasst waren.

Stärke der Gene machte Fische wieder sehend
Die blinden Höhlenbewohner haben im Zuge der Anpassung auch den Körperbau leicht verändert: Im Kiefer tragen sie mehr Zähne und im Maul und Rachen verfügen sie über mehr Geschmacksknospen, um besser Nahrung zu finden. Im Gehirn haben sich jene Regionen, die visuelle Informationen verarbeiten, deutlich verkleinert. In einem frühen Entwicklungsstadium als Embryos entwickeln die Fische allerdings immer noch Sehorgane, die sich erst im Laufe des Wachstums zurückbilden.

Die Wissenschafter gehen davon aus, dass der Verzicht der Augen energetische Vorteile für den Fisch bringt. In vorhergehenden Studien haben Forscher immer wieder angenommen, dass die Evolution der Blindheit und des Pigmentverlustes unabhängig in verschiedenen Regionen und durch Mutationen verschiedener Gene zustande gekommen ist. „Die aktuellen Forschungsergebnisse widersprechen diesem Konzept“, erklärt William Jeffery von der University of Maryland in College Park.

Die Kreuzungen mit anderen Fischen hatte den Forschern deutlich vor Augen geführt, wie schnell physische Anpassungen durch Züchtungen mit anderen Artgenossen wieder rückgängig gemacht werden können. Die genetischen Defizite einer Elterngeneration konnten einfach durch die Stärke andere Gene wettgemacht werden. In vorhergehenden Untersuchungen konnte ein Wissenschaftsteam deutlich zeigen, dass jene Gene, die für den Aufbau der Linse und Hornhaut bei den Fischen zuständig sind, auch bei den blinden Tieren voll funktionstüchtig blieben.

Studie hilft, Entwicklung des menschlichen Auges zu verstehen
„Das heißt, dass trotz der Blindheit der Fische, die funktionalen visuellen Systeme nur durch Mutationen einiger Schlüsselgene deaktiviert werden“, schlussfolgert Jeffery. Die Studienergebnisse zeigen auch die Bedeutung der geographischen Komponente: Je weiter entfernt die beiden Elternpaare voneinander lebten, desto eher konnte ihr Nachwuchs wieder sehen. Das lege nahe, dass geographisch weiter entfernte Populationen auch genetisch weiter voneinander entfernt sind und dadurch weniger Überlappungen mit den „typischen Blindmachergenen“ aufweisen. Für Evolutionsforscher werden die Höhlensammler auch in Zukunft ein wichtiges Forschungsfeld bleiben, denn damit könnte auch die Entwicklung des menschlichen Auges besser verständlich werden. (pte)