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«Belgica Antarctica» ist ein echter Überlebungskünstler: Die Larven der Mücke trocknen im Eis der Antarktis nahezu völlig aus und überleben trotzdem. Zu verdanken haben sie ihre Widerstandsfähigkeit offenbar einer Besonderheit ihres Erbguts.

Die Mücke wird nur etwa 5 Millimeter gross und ihr Leben als Mücke dauert nur etwa sieben bis zehn Tage.
Die Mücke wird nur etwa 5 Millimeter gross und ihr Leben als Mücke dauert nur etwa sieben bis zehn Tage.

Die Mücke «Belgica Antarctica» ist bei einer Länge von nur 2-6 mm das grösste, dauerhaft auf dem antarktischen Kontinent lebende Landtier. Doch das Erbgut der winzigen Mücke, das den Bauplan ihres Körpers enthält, ist das kleinste bisher sequenzierte Insektengenom überhaupt, berichten Forscher des NSF (National Science Foundation). Wahrscheinlich ermöglicht ihr genau das, mit den widrigen Bedingungen im Eis fertig zu werden.

Die Larve der «Belgica antarctica» Foto: NSF
Die Larve der «Belgica antarctica» Foto: NSF

«Das Insekt hat sein Genom sozusagen bis auf die blossen Knochen reduziert und es auf eine kleinere Grösse geschrumpft als man vorher für möglich gehalten hätte», erläutert der Insektenkundler und Studienleiter David Denlinger von der Ohio State University in Columbus. «Belgica Antarctica» ist ein echter Überlebenskünstler. Die Entwicklung der Larve zu einem ausgewachsenen Tier dauert gut zwei Jahre. Die meiste Zeit sind die Larven im Eis eingefroren. Sie tolerieren dabei den Verlust von bis zu 70 Prozent ihrer Körperflüssigkeit. Extreme Kälte und hohe UV-Strahlung machen ihnen nichts aus. Die erwachsenen Tiere sind flügellos. Sie machen sich nach dem Schlüpfen auf die Suche nach einem Partner, paaren sich, legen Eier und sterben. Ihr Leben als Mücke dauert nur etwa sieben bis zehn Tage.

Mitglieder des wissenschaftlichen Teams auf der Suche nach Larven der endemischen Mücke «Belgica Antarctica» in der Nähe der amerikanischen Palmer Station. Foto: Peter Rejcek, NSF
Mitglieder des wissenschaftlichen Teams auf der Suche nach Larven der endemischen Mücke «Belgica Antarctica» in der Nähe der amerikanischen Palmer Station. Foto: Peter Rejcek, NSF

Das Genom umfasst 99 Millionen Basenpaare - und damit noch weniger als das mit 105 Millionen Basenpaaren bereits winzige Genom der Kleiderlaus. Zum Vergleich: Das menschliche Genom enthält etwa 3,2 Milliarden Basenpaare. Trotz der geringen Zahl an Basenpaaren besitzt das Insekt mit 13.500 Genen aber ähnlich viele Gene wie andere Fliegen, berichten die Forscher im Fachmagazin «Nature Communications». Allerdings habe das Genom eine veränderte Architektur, so die Wissenschaftler.

Mit Lampen wird der Boden erwärmt, so fallen die Larven durch das Sieb in das Kaltwasserbecken. Dies erleichtert die Arbeit der Wissenschaftler zur Analyse der Larven. Foto: Peter Rejcek, NSF
Mit Lampen wird der Boden erwärmt, so fallen die Larven durch das Sieb in das Kaltwasserbecken. Dies erleichtert die Arbeit der Wissenschaftler zur Analyse der Larven. Foto: Peter Rejcek, NSF

Die Zahl von sich wiederholenden Sequenzen und Einschüben zwischen den proteinbildenden Genen, sei deutlich reduziert. Solche Bestandteile des Erbguts wurden einst als Abfall, bezeichnet. Heute weiss man, dass sie zum Teil wichtige regulatorische Eigenschaften haben. «Wir wissen noch nicht, was es bedeutet, diesen ganzen Ballast nicht zu besitzen. Es scheint auf vielerlei Weise eine gute Sache zu sein, aber der Ballast liefert Organismen auch nützliche Dinge», sagt Denlinger. Mithilfe der vollständig entzifferten Erbgut-Sequenz wollen die Forscher nun klären, inwieweit das vereinfachte Erbgut den Insekten das Überleben sichert.

Quelle NSF, (National Science Foundation)