Einmal mehr: Morphologie und Moleküle im Konflikt

Abb.1: Das etwa 8 cm lange Lanzettfischchen Amphioxus. Die Chorda ist ein elastischer Stützstab oberhalb des Darms, der auch in der Embryonalentwicklung der Wirbeltiere als erstes Stützorgan gebildet und im Laufe der Ontogenese durch die Wirbelsäule weitgehend ersetzt wird. Das glashelle Lanzettfischchen lebt im Sand der Meeresküsten (unten). (Nach Portmann 1976)

Abb.2: Widersprüchliche Verwandtschaftsverhältnisse. Oben: Die klassische Lehrmeinung mit allmählicher Komplexitätszunahme; unten die Topologie nach den Daten von Delsuc et al. (Nach Gee 2006)

Ein häufig gebrauchtes, scheinbar schlagendes Argument für die „Tatsache“ einer allgemeinen Evolution ist die Übereinstimmung molekularer Ähnlichkeitsbäume mit „klassischen“ Stammbäumen, die anhand morphologischer (gestaltlicher) Merkmale aufgestellt wurden – besonders in populären Darstellungen. Die Fachliteratur spiegelt diese Einschätzung jedoch nicht wider. Im Gegenteil bringen molekulare Daten nicht selten sicher geglaubte Verwandtschaftsbeziehungen durcheinander. Dieses Schicksal scheint neuerdings auch die Beziehung zwischen den Tunikaten, den Cephalochordaten und den Wirbeltieren zu ereilen. Alle drei Gruppen bilden zusammen den Stamm der Chordatiere, die durch den Besitz eines elastischen Stützstabs (die Chorda) gekennzeichnet sind. Zu den Tunikaten (Manteltieren) gehören Salpen und Seescheiden; ein prominenter Vertreter der Cephalochordaten ist das Lanzettfischchen (Amphioxus; Abb. 1). Letzteres galt lange Zeit aufgrund der morphologischen Ähnlichkeiten ziemlich unangefochten als nächster Verwandter der Wirbeltiere.

Genau das wird durch umfangreiche molekulare Untersuchungen von Delsuc et al. (2006) in Frage gestellt. Die Forscher untersuchten 146 Gene des Zellkerns von 14 Deuterostomiern (zu denen die Chordatiere, Hemichordaten und Stachelhäuter gehören) und 24 weiteren Arten als Außengruppe. Ergebnis: Nicht die Cephalochordaten mit dem Lanzettfischchen, sondern die Tunikaten stehen den Wirbeltieren am nächsten (Abb. 2). Das Lanzettfischchen rückt demnach näher an die Stachelhäuter als an die anderen Gruppen. Damit ist auch die Monophylie der Chordaten in Frage gestellt, d. h. nicht alle Chordaten könnten auf einen einzigen gemeinsamen Vorfahren zurückgeführt werden. Das würde bedeuten, daß ein so markantes Schlüsselmerkmal wie die Chorda mindestens zweimal unabhängig (konvergent) entstanden ist. Die Autoren weisen allerdings darauf hin, daß dieses Ergebnis durch weitere Daten überprüft werden muß. Sollte sich dieser Befund bestätigen, könnte ein weiteres prominentes Schlüsselmerkmal nicht mehr als „Verwandtschaftszeiger“ verwendet werden.

Gee (2006) weist in einem Kommentar darauf hin, daß diese Ergebnisse das Lehrbuchschema der Deuterostomier-Evolution auf den Kopf stellen würden. An die Stelle einer stetigen Zunahme von chordatenartigen Merkmalen tritt eine Geschichte von anhaltendem Verlust. Der Vorfahr müßte wie ein Mischling aus einem Lanzettfischchen und einer größeren, tunikatenartigen Kaulquappenlarve ausgesehen haben. „Crazy?“ fragt Gee und antwortet „But possibly not“.

Beachtlich ist in jedem Fall, daß unter evolutionstheoretischenVoraussetzungen durchgeführte Studien bisherige evolutionstheoretische Vorstellungen umkehren. „Von komplex nach einfacher“ – so haben wir „Evolution“ jedenfalls nicht gelernt.

RJ

[Delsuc F, Brinkmann H, Chouurrout D & Philippe H (2006) Tunicates and not cephalochordates are the closest living relatives of vertebrates. Nature 439, 965-968; Gee H (2006) Careful with that amphioxus. Nature 439, 923-924.] RJ.