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Ein internationales Forschungsteam hat ein zentrales Rätsel der Evolution gelöst. Die Forschenden analysierten 77 Mollusken-Genome und konnten so den Stammbaum der Weichtiere, einer der artenreichsten Tiergruppen, entschlüsseln. Die gerade als Titelstory in der renommierten Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichte Studie liefert neue Erkenntnisse über den Vorfahren aller heutiger Mollusken. Dieser besaß wahrscheinlich eine robuste Schale, einen Fuß zur Fortbewegung, keine Augen und eine Radula als Mundwerkzeug. Mollusken zeigen eine große genomische Variabilität. Diese genetische Flexibilität könnte den evolutionären Erfolg der Weichtiere erklären, heißt es in der Studie.
Mollusken sind – mit über 100.000 bekannten und unzähligen noch unentdeckten Arten – ein äußerst vielfältiger Tierstamm, der nahezu alle Lebensräume der Erde besiedelt. Ihre Körperformen und Lebensweisen sind bemerkenswert verschieden: Von winzigen Schnecken bis zu mehreren Metern langen Riesenkalmaren, von sessilen Filtrierern bis zu Tieren mit hoher Intelligenz und komplexen Tarnmechanismen. „Wir finden Mollusken in der Tiefsee, an Küsten, im Süßwasser und an Land. Sie sind Pflanzenfresser, Räuber oder Aasfresser. Weichtiere tragen erheblich zur Stabilität mariner und terrestrischer Ökosysteme bei. Einige Arten dienen auch als Modellorganismen in der Medizin“, erklärt die Erstautorin der Studie Dr. Zeyuan Chen vom Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt und fügt hinzu: „Ihre außergewöhnliche Vielfalt erschwert jedoch auch eine zuverlässige Erfassung ihrer Evolutionsgeschichte.“
Chen und ein internationales Team haben die Genome von 77 Mollusken-Arten aus allen der acht heutigen artenreichen Weichtiergruppen untersucht. 13 dieser Genome – alle von seltenen Mollusken-Arten – wurden von Senckenberg-Forscher*innen aus Frankfurt und Wilhelmshaven erstmalig generiert. Mit Hilfe modernster Techniken rekonstruierten die Forschenden einen detaillierten Stammbaum und bestätigten wichtige Hypothesen zur Abstammung der Weichtiere.
„Durch unsere Daten können wir nun ein viel besseres Bild des Ahnen aller Weichtiere zeichnen“, erläutert Chen und fährt fort: „Dieser vor mehr als 500 Millionen Jahren entstandene ‚Ur-Mollusk‘ hatte wahrscheinlich eine harte Schale, einen Fuß zur Fortbewegung, keine Augen und eine Radula – ein charakteristisches Fresswerkzeug in Form einer Raspelzunge.“
Die Wissenschaftler*innen bestätigen, dass sich Mollusken früh in ihrer Evolutionsgeschichte in zwei Gruppen aufteilten. Zu den Aculifera gehören Arten mit kleinen, nadelartigen Stacheln und bisweilen auch festen Schalen. Zu den Conchifera gehören die „traditionellen“ Mollusken-Gruppen wie Schnecken, Muscheln und Kopffüßer. Die neuen Erkenntnisse lösen außerdem eine seit langem geführte wissenschaftliche Debatte über die evolutionären Beziehungen zwischen bestimmten Mollusken-Gruppen. Monoplacophora – kopflose Weichtiere mit einer kappenartigen Schale, die als „lebende Fossilien“ gelten – bilden laut der Studie den ältesten Abstammungszweig innerhalb der Conchifera. Die Forschenden schlagen zudem „Megalopodifera“ – die „Großfuß-Weichtiere“ – als neue Verwandtschaftsgruppe vor, die Schnecken, Muscheln und Scaphopoden umfasst. Der Name deutet darauf hin, dass sich diese Gruppen rasch aus einem gemeinsamen Vorfahren mit großem, ausstreckbarem Fuß und zurückziehbarem Körper entwickelten.
„Die hohe genetische Vielfalt von Mollusken sorgt sehr wahrscheinlich dafür, dass sie sich so erfolgreich an eine Reihe von Umgebungen und Umweltbedingungen anpassen konnten“, fasst Prof. Dr. Julia Sigwart, Leiterin der Abteilung Malakologie am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt zusammen und weiter: „Unsere Forschung liefert eine Grundlage für das Verständnis der Evolution und der Biologie einer der erfolgreichsten Tiergruppen der Erde. Unsere Ergebnisse öffnen die Tür für Anwendungen in der Biotechnologie und im Naturschutz. Wir hoffen, unsere Analyse noch ausweiten zu können, indem wir weitere Arten genetisch untersuchen. Die schier endlosen Formen der Mollusken zeigen die ungeheure Kraft der tierischen Evolution.“
Prof. Dr. Julia Sigwart
Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt
Tel. 069 7542 1272
Jullia.sigwart@senckenberg.de
Dr. Zeyuan Chen
Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt
zeyuan.chen@senckenberg.de
Zeyuan Chen et al. (2025): A genome-based phylogeny for Mollusca is concordant with fossils and morphology. Science. https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads0215
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Geowissenschaften, Meer / Klima
überregional
Forschungsergebnisse
Deutsch
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