Neue dreigeschlechtliche Spulwurmarten weisen eine „extreme Arsenresistenz“ auf.
Wissenschaftler haben kürzlich nicht weniger als fünf neue Arten von Spulwürmern in den salzhaltigen Sodawässern des Mono Lake in Mono County, CA, entdeckt. Die Mitglieder einer dieser Arten haben eine Supermacht: Sie sind extrem resistent gegen Arsen.
Nematoden oder Spulwürmer sind eine Art von Wirbellosen. Sie sehen Würmern sehr ähnlich, sind aber nicht mit ihnen verwandt und können sehr viel kleiner sein. Einige Arten sind nicht länger als ein Bruchteil eines Millimeters und nur unter dem Mikroskop sichtbar.
Diese winzigen Kreaturen leben in fast allen Umgebungen der Erde, und obwohl die genaue Anzahl der vorhandenen Arten von Nematoden unbekannt ist, gibt es Schätzungen zufolge mindestens 40.000 verschiedene Arten auf der ganzen Welt.
Kürzlich haben Prof. Paul Sternberg vom California Institute of Technology in Pasadena und Kollegen verschiedener Forschungseinrichtungen nicht weniger als acht Arten von Nematoden in Mono Lake gefunden, von denen fünf Wissenschaftler zuvor nicht beschrieben hatten.
Der Mono Lake ist ein Salzwassersee, der sich vor mindestens 760.000 Jahren auf natürliche Weise gebildet hat. Während es immer ein Salzsee war, hat sich sein Salzgehalt in den letzten Jahrzehnten aufgrund menschlicher Aktivitäten tatsächlich verdoppelt.
Das Wasser des Sees beherbergt Garnelen und Salzlaken und zieht wilde Vögel wie Haubentaucher und Möwen an. Jetzt haben die Wissenschaftler herausgefunden, dass Nematoden auch zu den Wirbellosen gehören, die den Mono-See zu ihrer Heimat gemacht haben.
Von den acht Arten, die das Team kürzlich in den Gewässern des Sees isoliert hat, weist eine Besonderheit auf: Es weist eine bemerkenswerte Resistenz gegen Arsen auf, eine giftige Substanz, die sowohl für Menschen als auch für viele andere Tiere tödlich ist.
Die Wissenschaftler berichten über ihre Ergebnisse in einem Studienbericht, der in der Zeitschrift erscheint Aktuelle Biologie.
Neue Arten überleben extreme Umgebungen
Prof. Sternberg und sein Team sammelten und analysierten verschiedene Proben aus den drei Regionen von Mono Lake: Pristine Beach, Navy Beach und Old Marina.
Am Pristine Beach isolierten sie nur eine Nematodenart, während sie drei in Old Marina und sieben in Navy Beach fanden. Von insgesamt acht verschiedenen Arten waren zuvor drei bekannt, nämlich: Mononchoides americanus, Diplogaster rivalis, und Prismatolaimus dolichurus.
Die Forscher charakterisierten alle fünf bisher unbekannten Arten, insbesondere eine - in der Gattung Auanema - fielen ihnen auf. Wie andere Arten der gleichen Gattung ist auch die neue Auanema Fadenwurm hat drei Geschlechter: zwittrig, männlich und weiblich.
Und wie andere auch Auanema Nematoden - sowie die anderen am Monosee vorkommenden Nematodenarten - diese neue Art ist resistent gegen Arsen.
Im Gegensatz zu anderen Nematoden gilt seine Resistenz gegen diese toxische Substanz, wie die Forscher sie beschreiben, jedoch als „extrem“. Es kann die Exposition gegenüber einer Arsenkonzentration überleben, die ungefähr 500-mal so hoch ist wie die Menge, die einen Menschen töten würde. Darüber hinaus kann es, wie die Wissenschaftler bemerken, "über einen längeren Zeitraum" halten.
Es ist auch bemerkenswert, dass die neuen Nematodenarten nicht nur in einer extremen Umgebung überleben - sogar gedeihen -, sondern auch unter Laborbedingungen gut abschneiden können, was für andere sogenannte extremophile Arten ungewöhnlich ist.
„Extremophile können uns so viel über innovative Strategien im Umgang mit Stress beibringen“, sagt der Erstautor Pei-Yin Shih. „Unsere Studie zeigt, dass wir noch viel darüber lernen müssen, wie diese 1000-zelligen Tiere das Überleben in extremen Umgebungen gemeistert haben“, fügt sie hinzu.
In Zukunft hoffen die Forscher, die biochemischen und genetischen Faktoren herauszufinden, die Nematoden für das Überleben in solch extremen Umgebungen vorbereiten könnten.
Darüber hinaus planen sie, das Erbgut des Neuen zu ermitteln Auanema Arten, um zu sehen, ob sie die Gene lokalisieren können, die diese Wirbellosen so resistent gegen Arsen machen.
Die Kontamination des Trinkwassers mit Arsen stellt eine wichtige Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar, da sie zu Krebs und anderen Gesundheitsproblemen führen kann. Wenn Sie mehr über die Widerstandsfähigkeit von Nematoden gegenüber dieser toxischen Substanz erfahren, kann dies zu besseren Möglichkeiten zum Schutz der öffentlichen Gesundheit führen.
Der Co-Autor der Studie, James Siho Lee, argumentiert: "Es ist enorm wichtig, dass wir eine Neugier für die biologische Vielfalt schätzen und entwickeln."
„Die nächste Innovation für die Biotechnologie könnte in freier Wildbahn sein. Ein neues biologisch abbaubares Sonnenschutzmittel wurde beispielsweise aus extremophilen Bakterien und Algen entdeckt. Wir müssen wild lebende Tiere schützen und verantwortungsbewusst nutzen. “
James Siho Lee
