Koevolution: Rasantes Wirt-Parasit-Wettrüsten nachgewiesen
Am Beispiel von reaktivierten Dauereiern von Wasserflöhen (Daphnia magna) und den sie befallenden Bakterien Pasteuria ramosa konnten Forscher in Belgien ein klassisches koevolutionäres Wettrüsten nachverfolgen. Innerhalb von nur zwei bis vier Jahren passten sich die Parasiten an Veränderungen ihres Wirtes an, während ihre Virulenz stetig zunahm.
Daphnien produzieren befruchtete Dauereier, die ungünstige Bedingungen wie kalte Winter oder Trockenzeiten überleben und sich nach einer solchen Ruhepause wieder weiter entwickeln. Diese Dauerstadien hatten Ellen Decaestecker von der Universität Leuven und ihre Kollegen aus Sedimentproben zweier flacher Teiche gewonnen, sie im Labor "geweckt" und mit den ebenfalls abgelagerten und wieder reaktivierten Sporen des parasitischen Bakteriums konfrontiert. Dabei wählten sie nicht nur Sporen aus derselben Schicht, sondern auch aus den Lagen darunter und darüber: Damit trafen Generationen von Wirten und Parasiten aufeinander, die einst zeitlich getrennt waren.
Die Ansteckungskraft der Parasiten war am höchsten, wenn sie Zeitgenossen trafen, denn sowohl beim Kontakt mit früheren als auch späteren Daphnien-Vertretern sank der Infektionserfolg. Die Wasserflöhe hatten demnach innerhalb von nur zehn bis zwanzig Generationen Abwehrmechanismen gegen die bakteriellen Untermieter entwickelt. Da die dann passende Pasteuria-Generation ihren Wirt aber wieder erfolgreich infizierte, hatte der Schmarotzer ebenfalls bereits Wege gefunden, diese entwickelte Kontrolle zu umgehen.
Die Infektiosität insgesamt wuchs innerhalb der untersuchten vierzig Jahre allerdings nicht. Was sich aber steigerte, war die Virulenz: Die Menge produzierter Sporen nahm ebenso kontinuierlich zu wie die Fruchtbarkeit der Daphnien ab. Die Bakterien beeinträchtigten also zunehmend den Fortpflanzungserfolg ihrer Wirte.
Selten ist eine solche gegenseitige Anpassung oder Koevolution innerhalb eines derart kurzen Zeitraums zu beobachten. Der Prozess an sich wird häufig auch als Red-Queen- oder Rote-Königin-Hypothese bezeichnet, angelehnt an die Rote Königin in "Alice hinter den Spiegeln", die sagt: "Hierzulande musst du so schnell rennen, wie du kannst, wenn du am gleichen Fleck bleiben willst." Es verdeutlicht das Konzept, dass nur eine schnelle Reaktion auf eine Veränderung eines oder mehrerer Partner in einer Beziehung – die freiwillig oder unfreiwillig sein kann – den Status quo des Verhältnisses sichert. Unterbleibt die Anpassung, nimmt die eigene Fitness gegenüber den anderen Beteiligten ab, und das System kann zerbrechen. (af)
Daphnien produzieren befruchtete Dauereier, die ungünstige Bedingungen wie kalte Winter oder Trockenzeiten überleben und sich nach einer solchen Ruhepause wieder weiter entwickeln. Diese Dauerstadien hatten Ellen Decaestecker von der Universität Leuven und ihre Kollegen aus Sedimentproben zweier flacher Teiche gewonnen, sie im Labor "geweckt" und mit den ebenfalls abgelagerten und wieder reaktivierten Sporen des parasitischen Bakteriums konfrontiert. Dabei wählten sie nicht nur Sporen aus derselben Schicht, sondern auch aus den Lagen darunter und darüber: Damit trafen Generationen von Wirten und Parasiten aufeinander, die einst zeitlich getrennt waren.
Die Ansteckungskraft der Parasiten war am höchsten, wenn sie Zeitgenossen trafen, denn sowohl beim Kontakt mit früheren als auch späteren Daphnien-Vertretern sank der Infektionserfolg. Die Wasserflöhe hatten demnach innerhalb von nur zehn bis zwanzig Generationen Abwehrmechanismen gegen die bakteriellen Untermieter entwickelt. Da die dann passende Pasteuria-Generation ihren Wirt aber wieder erfolgreich infizierte, hatte der Schmarotzer ebenfalls bereits Wege gefunden, diese entwickelte Kontrolle zu umgehen.
Die Infektiosität insgesamt wuchs innerhalb der untersuchten vierzig Jahre allerdings nicht. Was sich aber steigerte, war die Virulenz: Die Menge produzierter Sporen nahm ebenso kontinuierlich zu wie die Fruchtbarkeit der Daphnien ab. Die Bakterien beeinträchtigten also zunehmend den Fortpflanzungserfolg ihrer Wirte.
Selten ist eine solche gegenseitige Anpassung oder Koevolution innerhalb eines derart kurzen Zeitraums zu beobachten. Der Prozess an sich wird häufig auch als Red-Queen- oder Rote-Königin-Hypothese bezeichnet, angelehnt an die Rote Königin in "Alice hinter den Spiegeln", die sagt: "Hierzulande musst du so schnell rennen, wie du kannst, wenn du am gleichen Fleck bleiben willst." Es verdeutlicht das Konzept, dass nur eine schnelle Reaktion auf eine Veränderung eines oder mehrerer Partner in einer Beziehung – die freiwillig oder unfreiwillig sein kann – den Status quo des Verhältnisses sichert. Unterbleibt die Anpassung, nimmt die eigene Fitness gegenüber den anderen Beteiligten ab, und das System kann zerbrechen. (af)
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