Robert Klatt
Eine Art, der im Mono Lake gefundenen Fadenwürmer besitzt drei Geschlechter und überlebt das 500-fache der für Menschen tödlichen Arsenkonzentration.
Pasadena (U.S.A.). Der Mono Lake in Kalifornien gehört zu den lebensfeindlichsten Gebieten der Erde. Wegen seinem extrem hohen pH-Wert und seinem Salzgehalt, der dreimal höher ist als der der Ozeane, wirkt das Wasser des Sees wie ein Mischung aus Öl und Schleim. Obwohl sich zusätzlich noch Schwermetalle und Gifte wie Arsen im See befinden, wurden in der Vergangenheit bereits einige Bakterien und Algen gefunden, die auch in diesen extremen Lebensbedingungen gedeihen können. Genutzt wird die Biomasse von Salzkrebsen und einer Fliegenart, die mit einer Luftblase in den See tauchen kann.
Nun haben Wissenschaftler des California Institute of Technology herausgefunden, das neben den zwei bekannten Tieren auch noch Fadenwürmer im Mono Lake vorkommen. Laut des im Fachmagazin Current Biology publizierten Artikels haben die Forscher gezielt nach diesem Tierstamm gesucht, weil Nematoda in der Biologie als sehr anpassungsfähig gelten und auch in anderen lebensfeindlichen Bereichen der Erde vorkommen.
Bei der Analyse von Bodenproben des Mono Lake fanden die Wissenschaftler um Pei-Yin Shih acht Nematodenarten, die sich durch ihre Ernährungsweisen voneinander unterscheiden. Ein Teil der Fadenwärmer nutzt die Mikroben des Sees als Nahrungsquelle, während die zweite Fadenwurmgruppe sind von anderen Fadenwürmern ernährt. Die dritte gefundene Gruppe ist hingegen ein Parasit, der sich an die im See vorkommenden Salzkrebse und Fliegen heftet.
Gemeinsam haben die gefundenen Fadenwürmer hingegen ihre Einordnung in die Gruppe der Extremophile. Es handelt sich dabei um Lebensformen, die auch unter extremen Bedingungen überleben können, die für die meisten anderen Lebewesen tödlich sind. Im Mono Lake handelt es sich dabei konkret um die sehr hohe hohen Arsenkonzentration.
Besonderes Interesse erweckte eine bisher nicht bekannte Fadenwurmart der Gruppe Auanema-Nematoden, die drei Geschlechter besitzt. Neben Männchen und Weibchen wurden im Mono Lake auch Hermaphroditen gefunden. Im Gegensatz zu bisher bekannten Hermaphroditen unterscheidet sich die neu entdeckte Art Auanema sp. dadurch, dass ihre Nachkommen lebend geboren werden. Laut den Wissenschaftlern handelt es sich dabei sehr wahrscheinlich um eine Anpassung an die Lebensbedingungen des Lake Mono.
Dafür spricht auch eine Untersuchung im Labor, bei der Fadenwürmer der Art Auanema sp. selbst bei Arsenkonzentrationen, die deutlich über der im See vorkommenden Konzentration lagen noch Nachkommen zeugen konnten. Bei Versuchen, bei denen die Arsenkonzentration stetig erhöht wurde, zeigte sich, dass Fadenwürmer der Art Auanema sp. die 500-fache der für Menschen tödlichen Arsendosis überleben können.
Laut Shih „können Extremophile uns so viel über innovative Strategien im Umgang mit Herausforderungen beibringen.“ In kommenden Studien wollen die Wissenschaftler deshalb untersuchen welche Gene die hohe Anpassungsfähigkeit der Nematoden auslösen. Sollte dabei herausgefunden werden, welche Gene die Arsenresistenz ermöglichen könnte dies laut den Wissenschaftlern auch der Gesundheit des Menschen helfen, der in einigen Regionen unter hohen Arsenkonzentrationen im Trinkwasser leidet.
Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2019.08.024
