Biologie: Ur-Sprung des Kängurus aufgeklärt

Schon Charles Darwin wunderte sich. Ein Ungläubiger könnte meinen, zwei verschiedene Schöpfer seien in der Welt am Werk gewesen, schrieb er über die verwirrende Tierwelt Australiens. Schließlich scheint es hier zahlreiche Säugetiere noch einmal zu geben, nur eben mit Beutel. Der Schein trügt allerdings, denn biologisch gesehen ist der Koalabär kein Bär, der Beutelwolf kein Wolf und die Spitzmausbeutelratte weder Maus noch Ratte. Sie ähneln sich, verwandt sind sie aber nicht. Auch die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Beuteltiere, die nur in Amerika und Australien leben, war lange unklar. Biologen der Universität Münster haben das nun aufklären können – und das Bild ist verblüffend einfach.

Die meisten Forscher sind sich heute einig, dass Beuteltiere in Südostasien entstanden und sich dann über Nordamerika nach Südamerika ausbreiteten. Dort entstanden zahlreiche verschiedene Arten, während ihre Vorfahren in Asien ausstarben. Kontrovers ist allerdings, was danach geschah. „Die meisten Studien sind von komplizierten Wanderungen ausgegangen“, sagt Jürgen Schmitz, der die Arbeitsgruppe an der Universität Münster leitet.

Weil einige Tiere in Amerika mit australischen Beuteltieren näher verwandt schienen als mit den anderen amerikanischen, gingen Forscher davon aus, dass Beuteltiere mehrfach nach Australien einwanderten, einige aber auch wieder zurück nach Südamerika kamen. Möglich wäre das, weil die Antarktis, Südamerika und Australien bis vor 80 Millionen Jahren eine zusammenhängende Landmasse bildeten. Die wiederholten Wanderungen hält Schmitz jetzt aber für überflüssig. Dieses Szenario scheint nun aber überholt. Ihre Ergebnisse deuteten auf eine einzige Einwanderung von Südamerika nach Australien, schreiben die Forscher im Fachmagazin „Plos Biology“. „Wir können ganz klar zeigen, dass alle australischen Arten auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückzuführen sind“, sagt er.

Für ihre Arbeit nutzten die Wissenschaftler sogenannte Retrotransposons. Das sind kleine Abschnitte im Erbgut, die sich selbst kopieren und dann irgendwo an anderer Stelle wieder ins Erbgut einfügen. Wie ein Rechtschreibfehler, der sich in einen Text einschleicht und dann bei allen Kopien erhalten bleibt, bleiben auch die Retrotransposons in den Nachkommen erhalten. So lässt sich anhand der „springenden Gene“ die Verwandtschaft rekonstruieren. Denn im Laufe der Evolution kommen zwar neue „Fehler“ hinzu, alte verschwinden aber nicht.

Ausgangspunkt waren die komplett entschlüsselten Genome der Haus-Spitzmausbeutelratte aus Südamerika und des australischen Derby-Wallabys, einer der kleinsten Känguruarten. Mehr als die Hälfte des Erbguts dieser Tiere besteht aus Retrotransposons. Die Forscher untersuchten mehr als 200 000 von ihnen, um die herauszufinden, die in dem interessanten Zeitraum besonders aktiv waren. So fanden sie schließlich 53 aussagekräftige Marker. Diese untersuchten sie in 20 verschiedenen Beuteltierarten vom Bergkänguru über den Wombat bis zum Beutelmull.

Zehn der Marker kamen in allen Beuteltieren vor, ob amerikanisch oder australisch. Bei anderen Säugetieren, den Plazentatieren, findet sich dagegen kein einziges dieser Retrotransposons. Das bestätigt, dass die Beuteltiere eine zusammenhängende Gruppe bilden. Interessanter waren für die Wissenschaftler aber die restlichen 43 Marker, weil diese Aussagen über die Verwandtschaft innerhalb der Beuteltiere zulassen. Das Ergebnis: Der Stammbaum ist sehr viel simpler als bisher gedacht. Alle australischen Beuteltiere haben offenbar denselben Ursprung, ein Ur-Beuteltier, Vater aller Kängurus, Koalas und Tasmanischen Teufel. „Dafür gab es vorher keine Zeichen“, sagt Schmitz.

Denkbar wäre, dass beim Auseinanderbrechen von Australien und Südamerika nur dieses Ur-Beuteltier in Australien lebte. Es könnte aber auch mehrere Arten gegeben haben, von denen nur die Nachfahren einer Art heute noch am Leben sind. „Das herauszufinden ist jetzt Aufgabe der Paläontologen“, sagt Schmitz.

In Australien hatten die Beuteltiere jedenfalls beste Bedingungen. Denn es gab auf dem neuen Kontinent kaum andere Säugetiere und damit kaum Konkurrenz. „Deshalb konnte sich die Vielfalt entwickeln, die wir heute in Australien sehen“, sagt Schmitz. Und deshalb scheinen die Einwanderer aus Südamerika heute ur-australisch.