Die genetische Familie der Haliotidae – Hybridisierung, Fortpflanzungsisolation und sympatrische Artbildung

Geschrieben von Nigel Crompton

Artikel als PDF-Datei

Zusammenfassung:

Seeohren (Haliotidae) sind pflanzenfressende Meeresschnecken mit schönen Gehäusen oder Schalen und von großer wirtschaftlicher Bedeutung.  Das irisierende Perlmutt, mit dem das Gehäuse ausgestattet ist, wird von Materialwissenschaftlern intensiv erforscht mit dem Ziel, seine Struktur für den Einsatz in der Nanotechnologie nachzubauen. Das Fleisch der Seeohren ist seit langem eine überaus begehrte kulinarische Delikatesse. Seeohren sind Weichtiere und gehören zur Klasse der Gastropoden. Ihr einzigartiges Gehäuse mit seinem Bogen von Löchern (Trematabogen) ist ein sehr hervorstechendes Merkmal, durch das die Familie klar von anderen Schnecken abgegrenzt ist. Es wurden etwa 55 heute lebende Seeohren-Arten und 35 ausgestorbene Arten beschrieben. Überzeugende Bindeglieder im Fossilbericht, welche die Familie der Seeohren mit einer anderen Familie der Gastropoden verbinden könnten, wurden nicht entdeckt.

Die Wissenschaftler arbeiten daran, einen intrafamiliaren Stammbaum der Haliotidae aufzubauen. Das wird erschwert durch viele natürliche und künstliche interspezifische Hybriden, und diese liefern deutliche Hinweise auf einen einzigartigen, diskreten taxonomischen Status der Familie der Abalonen. Da Seeohren ablaichen, können Millionen von Spermien und Eiern gewonnen und für Untersuchungen der molekularen Mechanismen bei der Erkennung und Befruchtung der Gameten genutzt werden. Die Erforschung der Seeohren brachte wichtige neue Erkenntnisse über die Akrosomreaktion (Eindringen des Spermiums in die Eizelle) und deren Rolle bei der auf die eigene Art beschränkten Spermium-Ei-Erkennung. Die dabei erfolgende VERL-Lysin-Wechselwirkung zeigt, wie ein intrinsischer Mechanismus der Fortpflanzungsisolation die molekulare Basis für sympatrische Artbildung bildet, also Artbildung ohne physische Trennung. Ähnliche Strategien finden sich bei vielen anderen Eukaryonten und ergänzen die Meiose beim Prozess der Artbildung. Die Seeohren zeigen somit in besonderer Weise, durch welche Mechanismen sympatrische Artbildung möglich ist, ein Vorgang, dessen Existenz lange Zeit weithin bestritten wurde.

Abstract in English: The genetic family of Haliotidae – hybridization, reproductive isolation, and sympatric speciation

Abalone are herbivorous marine snails with beautiful shells and of significant commercial importance. The iridescent nacre used to make the shell is the subject of intense material science research with the aim of emulating its design for use in nanotechnology. Abalone meat continues to be a greatly sought after culinary delicacy. Abalones are molluscs and belong to the class of gastropods. Their unique shell with its arc of tremeta is very distinctive among molluscs and the family stands alone. About 55 species of extant abalone and 35 species of extinct abalone have been described. Missing links in the fossil record, which might join the abalone family to another family of gastropods, are at best specious.

Construction of a phylogenic haliotid family tree remains a work in progress. However, many natural and artificial interspecific hybrids are known and they provide clear evidence supporting the unique and discrete taxonomic status of the abalone family. Because abalone are spawn breeders millions of sperm and eggs can be harvested and are available for study of molecular mechanisms involved in gamete recognition and fertilization. Abalone research has been instrumental in elucidating and providing unique insights into the acrosome reaction and its role in species-restricted sperm-egg recognition. The abalone lysin-VERL interaction reveals how an intrinsic mechanism of reproductive isolation is the molecular basis for sympatric speciation. A similar strategy is found throughout the eukaryotes and complements meiosis to achieve speciation.

Zurück zum Thema Online-Artikel.