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Blinder Höhlenfisch entwickelt eigene innere Uhr

Eine gut gestellte biologische Uhr hilft Organismen, ihren Tagesaufgaben erfolgreich nachzugehen und zu überleben.
 Karpfenfisch Phreatichthys andruzzii
Karpfenfisch Phreatichthys andruzzii

Vom Einzeller bis zum Menschen hat die Evolution innere Uhren eingerichtet und Mechanismen eingeführt, sie zu synchronisieren, beispielsweise nutzen die meisten Lebewesen ihre Lichtwahrnehmung um die Uhr mit dem natürlichen Rhythmus der Sonne abzugleichen.

In einer nun in der Zeitschrift PLoS Biology veröffentlichten Studie unter Beteiligung von KIT-Forschern wurde gezeigt, dass selbst blinde Fische, die keine Möglichkeit haben, optische Eindrücke zu verarbeiten, dennoch eine innere Uhr besitzen und in der Lage sind, diese zu stellen.

Der Karpfenfisch Phreatichthys andruzzii lebt seit rund 2 Millionen Jahren in Höhlen unter der Wüste Somalias und besitzt keine Augen. Trotzdem, so fanden die Forscher heraus, verfügt auch er über eine innere Uhr. Als die Forscher ihm durch regelmäßiges Füttern einen 24-Stunden Rhythmus vorgaben, konnte er ihn antizipieren und selbstständig folgen.

Im nächsten Schritt wurden die von anderen Fischarten eingesetzten genetischen Schalter für Lichtwahrnehmung auf den Höhlenfisch übertragen und ihm so die Möglichkeit zurückgegeben, seine innere Uhr nach optischen Impulsen zu stellen. Dadurch lassen sich wichtige Erkenntnisse darüber gewinnen, wie die biologische Uhr durch Licht beeinflusst wird.

Es stellte sich heraus, dass der natürliche Rhythmus des Fisches nicht mehr dem 24-Stunden-Rhythmus der Sonne, sondern einem längeren, 47 Stunden dauernden Zyklus folgt. „Am Beispiel des Höhlenfisches lernen wir eine Menge über den Einfluss des Tag- und Nachtzyklus auf die Evolution der Tiere“, erklärt Nicholas Foulkes, Chronobiologe und Gruppenleiter am KIT. „Nun haben wir eine Grundlage, um unser Wissen über die Wechselwirkung zwischen Umwelt und innerer Uhr zu erweitern.“

Das Originalpaper bei PLoS


kes, 09.09.2011