Weichtiere sind in nahezu allen Ökosystemen der Erde zu finden und nehmen so unterschiedliche Formen an wie Oktopusse, Muscheln oder Schnecken. Dennoch blieb ihre Evolution über Jahrzehnte hinweg ein Rätsel. Dank einer neuen genetischen Analyse, die die Sequenzierung von 13 vollständigen Genomen umfasst, ist es Wissenschaftlern gelungen, ihren evolutionären Stammbaum präzise zu rekonstruieren.
Diese in Science veröffentlichte Forschung beantwortet nicht nur historische Fragen zu ihrem Ursprung, sondern eröffnet auch neue Wege, um zu verstehen, wie sich diese wirbellosen Tiere über Millionen von Jahren entwickelt haben.
Ein detaillierter Stammbaum wie nie zuvor
Die Studie untersuchte die DNA von 77 Weichtierarten aus den acht großen Gruppen dieses Stammes, darunter wenig bekannte Arten wie die tiefseelebenden Monoplacophora und die Solenogastres – kleine, wurmförmige Weichtiere, die den Meeresboden bewohnen.
Die Ergebnisse ermöglichten es, ein präziseres Bild des gemeinsamen Vorfahren aller Weichtiere zu zeichnen. Laut Zeyuan Chen, der Leiterin der Studie und Forscherin am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt, besaß dieser Vorfahre vermutlich eine Schale, einen muskulösen Fuß zur Fortbewegung, keine Augen und eine Radula – eine spezielle Struktur zur Nahrungsaufnahme.
Diese Rekonstruktion ist entscheidend, um zu verstehen, wie sich innerhalb dieser Tiergruppe so unterschiedliche Formen entwickeln konnten – von Schalentieren wie Schnecken und Muscheln bis hin zu den hochintelligenten Kopffüßern, deren Körperstrukturen sich radikal von anderen Weichtieren unterscheiden.
Eine geklärte Debatte über die Evolution der Weichtiere
Einer der bedeutendsten Aspekte der Studie ist die Lösung einer langjährigen Kontroverse in der Evolutionsbiologie. Über Jahre hinweg diskutierten Wissenschaftler die genaue Position bestimmter Weichtiergruppen im Stammbaum des Lebens.
Die Monoplacophora, einst für ausgestorben gehalten und als „lebende Fossilien“ bezeichnet, haben sich nun als die primitivste Linie innerhalb der Gruppe Conchifera herausgestellt – jener Gruppe, zu der auch Weichtiere mit Schale gehören. Direkt nach ihnen in der evolutionären Reihenfolge folgen die Kopffüßer (Oktopusse, Kalmare und Sepien).
Die restlichen Weichtiere mit Schale sind nun in einer neuen Klade namens Megalopodifera oder „Weichtiere mit großem Fuß“ zusammengefasst. Zu dieser Gruppe gehören die Scaphopoden (Elefantenzähne) sowie Muscheln, Schnecken und Nacktschnecken.
Diese Erkenntnisse ordnen nicht nur die evolutionäre Geschichte der Weichtiere besser ein, sondern erklären auch einige der genetischen und morphologischen Unterschiede zwischen den verschiedenen Gruppen.
Genetische Flexibilität als Schlüssel zum evolutionären Erfolg
Einer der bemerkenswertesten Aspekte der Studie ist die enorme genetische Variabilität innerhalb der Weichtiere. Die Analysen zeigen, dass ihr Genom außergewöhnlich flexibel ist – möglicherweise der entscheidende Faktor für ihren evolutionären Erfolg und ihre Anpassungsfähigkeit an so unterschiedliche Lebensräume, von den Tiefseegewässern bis zu terrestrischen Umgebungen.
Diese genetische Flexibilität stellte jedoch auch eine Herausforderung für die Forscher dar. „Das Verständnis des Weichtiergenoms war gerade wegen dieser Variabilität nicht einfach“, erklären die Autoren der Studie.
Der neue Stammbaum und das detaillierte Wissen über die Genetik der Weichtiere könnten neue Wege in der Evolutionsforschung eröffnen und dazu beitragen, besser zu verstehen, wie sich Organismen anpassen und im Laufe der Zeit diversifizieren. Mit über 100.000 beschriebenen Arten – und noch vielen unentdeckten – bleibt dieser Tierstamm eine unerschöpfliche Quelle wissenschaftlicher Überraschungen für die Biologie.
