Der Ursprung der Wirbeltiere gibt den Forschern noch Rätsel auf. Je tiefer man zu den Wurzeln vordringt, desto verschwommener wird die Spur. Für mehr Klarheit sorgt jetzt ein unscheinbares, wenige Zentimeter großes Tier – das in Meeressedimenten lebende Lanzettfischchen. Aus seinem Erbgut lassen sich Rückschlüsse auf die frühe Stammesgeschichte der Wirbeltiere ziehen. Das berichtet eine internationale Forschergruppe um Daniel Rokhsar vom Joint Genome Institute des amerikanischen Energieministeriums in der Zeitschrift „Nature” (Bd. 453, S. 999 u. 1064).

Lanzettfischchen sind, anders als der Name nahelegt, keine Fische. Vielmehr handelt es sich um Wirbellose, und zwar offenbar um die einzigen heute noch lebenden Vertreter der sogenannten Schädellosen. Fossil wird diese Tiergruppe durch die artenreichen Conodonten repräsentiert. Den Körper des Lanzettfischchens durchzieht in Längsrichtung ein elastischer Stab, die sogenannte Chorda. Dieses Element ist namengebend für den Tierstamm der Chordatiere, zu dem auch die Wirbeltiere mit ihrer aus der Chorda hervorgegangenen Wirbelsäule zählen.

Frühe Vorfahren

Die Wissenschaftler haben das aus 520 Millionen Basen bestehende Erbgut von Branchiostoma floridae – einer von rund 25 Lanzettfischchenarten – analysiert und mit den Genomen anderer Tiere einschließlich des Menschen verglichen. Dadurch erhielten sie Hinweise auf das mutmaßliche Genom des letzten gemeinsamen Vorfahren aller Chordatiere. Dieser dürfte vor mehr als 550 Millionen Jahren gelebt haben. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass sich als Erstes jene Entwicklungslinie abgespalten hat, die heute durch die Lanzettfischen repräsentiert wird. Später kam es zu einer Verzweigung, aus der zum einen die Manteltiere und zum anderen die Wirbeltiere hervorgegangen sind.

Bei der Entwicklung der Wirbeltiere ist offenbar das Genom in verhältnismäßig kurzer Zeit gleich zwei Mal verdoppelt worden. Dieser „genomische Sturm”, wie es in „Nature” heißt, dürfte ungefähr zur Zeit der Aufspaltung in Kieferlose – heute etwa noch durch das Neunauge vertreten – und die Kiefermünder stattgefunden haben. Eine der Überraschungen, mit der das Erbgut des Lanzettfischchens aufwarten konnte, betrifft das Immunsystem. Dieses ist erstaunlich weit entwickelt, weiter als bei allen bisher untersuchten Wirbellosen. Das berichten chinesische Forscher um Anlong Xu in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Genome Research” (doi: 10.1101/gr.069674.107).

Renaissance als Modellorganismus

Wie es scheint, steht das Lanzettfischchen vor einer Karriere in den Labors der Molekularbiologen. Das ist nicht seine erste. Erstmals 1774 beschrieben und knapp hundert Jahre später mit den Chordatieren in Verbindung gebracht, war es über etliche Forschergenerationen hinweg ein beliebtes Objekt zum Studium der Wirbeltierentwicklung. Das in den vergangenen Jahrzehnten erlahmte Interesse an diesen eigenartigen Kreaturen ist jetzt durch die Möglichkeiten der modernen Genomforschung aufs Neue geweckt worden.

F.A.Z.
Reinhard Wandtner