Mysterium des Seedrachens ist gelüftet

Seedrachen (Phyllopetryx taeniolatus) leben im Westen und Süden Australiens. Sie gehören zur Seepferdchen-Familie - wobei sie evolutionsgeschichtlich ältere Verwandte darstellen als die Seepferdchen selbst. ©Frank Schneidewind - Frank Schneidewind

Seedrachen (Phyllopetryx taeniolatus) leben im Westen und Süden Australiens. Sie gehören zur Seepferdchen-Familie - wobei sie evolutionsgeschichtlich ältere Verwandte darstellen als die Seepferdchen selbst. ©Frank Schneidewind - Frank Schneidewind

 

Seedrachen (Phyllopetryx taeniolatus) leben im Westen und Süden Australiens. Ein internationales Team mit Beteiligung des Evolutionsbiologen Prof. Dr. Axel Meyer von der Universität Konstanz fand nun genetische Grundlagen einiger äußerer Merkmale des Seedrachens wie das Fehlen von Zähnen und die sogenannten „Fetzen“, durch die sich Seedrachen auszeichnen. Ebenso gewann das Team neue Erkenntnisse zur Lokalisation der Geschlechtsbestimmungs-Gene im Genom. 

Seedrachen gehören zur Familie der Seepferdchen (Syngnathiden), zu denen auch die Seepferdchen selbst und Seenadeln zählen. Ihren Namen haben sie wegen ihres drachenförmigen Körpers, ihrer spektakulären Färbung und der speziellen blattähnlichen Hautanhängsel. Wegen der Mimikry, die sie teilweise wie Makroalgen aussehen lässt, gelten sie als „Meister der Tarnung“. Wie die anderen Syngnathiden sind Seedrachen durch spezielle Anpassungen und Lebensweisen gekennzeichnet: Sie besitzen ein röhrenförmiges, zahnloses Maul, haben die für Fische typischen Bauchflossen und Schwanzflossen sowie ihre Schuppen verloren, verfügen dagegen aber über einen knöchernen Panzer, der den ganzen Körper umhüllt.

Bei der Sequenzierung des Genoms und der Untersuchung der genetischen Basis äußerer Besonderheiten von Seedrachen haben sich die fünf Forschungsteams aus China, Singapur, Japan und Deutschland im Wesentlichen auf die Geschlechtsbestimmung, die fehlenden Zähne und die neu-evolvierten Hautfetzen der Seedrachen konzentriert. Es konnte gezeigt werden, dass für diese evolutionäre Neuheit eine Reihe von Genen verantwortlich ist, die normalerweise die Flossenentwicklung steuert. Bei den blätterartigen Hautfetzen der Seedrachen handelt es sich um umgewandelte Flossenstrahlen. Die Genomanalyse zeigte auch, dass mehrere Gene, die bei anderen Fischen und auch beim Menschen zur Entwicklung der Zähne beitragen, beim Seedrachen verlorengegangen sind. 

Typisch für die Seepferdchen-Familie ist ebenfalls, dass ihre männlichen Mitglieder die befruchteten Eier austragen. Während Seepferdchen schon Brutbeutel entwickelt haben, tragen die evolutionsgeschichtlich älteren Seedrachen noch sichtbar die klebrigen Eier unten am Schwanz des Männchens. Sie werden vom Weibchen auf diesen speziellen Brutplatz abgelaicht, wo sie von da an vom Männchen am Körper getragen und so vor Fressfeinden beschützt werden. 

In diesem Zusammenhang suchten die Forschenden nach den Mechanismen der Geschlechtsbestimmung bei Seedrachen, die bislang noch nicht bekannt waren. Allgemein ist der Ort der Geschlechtsbestimmung bei Fischen schwer zu bestimmen, da sie meist keine speziellen Geschlechtschromosomen wie das X- und Y-Chromosom der Säugetiere besitzen. Die molekularen Grundlagen der Geschlechtsbestimmung liegen, so das Ergebnis, beim sogenannten Mullerian-Hormon, das bereits bei den Seepferdchen als entscheidend für die Geschlechtsbestimmung nachgewiesen wurde.

Die Sequenzierung des Seedrachen-Genoms erfolgt als weiteres Projekt der längerfristigen Zusammenarbeit der Teams aus Guangzhou und Konstanz.