Mit dem Klimawandel Schritt halten?

Copepoden gehören zu den wichtigsten Organismen im Ozean. Die millimeterkleinen Tiere sind Nahrung für viele Fischarten und damit von zentraler Bedeutung für das Leben im Meer. Meeresbiolog:innen befürchten, dass der Klimawandel die kleinen Krebse in Zukunft beeinträchtigen könnte – und damit die wichtigste Nahrungsquelle für Fische und viele andere Meerestiere dezimiert werden könnte. Ein Team vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, der University of Connecticut und der University of Vermont hat deshalb erstmals genauer untersucht, ob sich Ruderfußkrebse im Laufe der Evolution genetisch an veränderte Lebensbedingungen anpassen können. Dabei haben sie sowohl die Auswirkungen höherer Wassertemperaturen als auch die Ozeanversauerung berücksichtigt. Die Arbeit der deutsch-amerikanischen Gruppe ist besonders, weil sie als eine der ersten die Meerestiere im Labor mehreren Stressfaktoren ausgesetzt hat.
Die Ergebnisse, die kürzlich in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurden, sind vorsichtig optimistisch. Das Team unter der Leitung von Professor Dr. Reid Brennan, Meeresökologe am GEOMAR, und Professor Dr. Melissa Pespeni von der University of Vermont fand durch eine detaillierte genetische Analyse heraus, dass sich die Kleinkrebse tatsächlich im Laufe von etwa 25 Generationen an die neuen Bedingungen anpassen können – was einem Zeitraum von etwas mehr als einem Jahr entspricht, da bei moderaten Wassertemperaturen mehrere Generationen von Krebstieren in einem Jahr heranreifen können. Die Forschenden fanden heraus, dass sich mit steigenden Wassertemperaturen und saurer werdenden Bedingungen Genvarianten im Genom der Copepoden durchsetzen, die dazu führen, dass die Tiere dem Umweltstress besser standhalten können.

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Diese Veröffentlichung ist die jüngste in einer Reihe von Arbeiten und wurde von der National Science Foundation (USA) finanziert. Sie knüpft an eine frühere Studie an, die von demselben Team unter der Leitung von Professor Dr. Hans Dam von der University of Connecticut veröffentlicht wurde und die zeigt, dass sich die Tiere schnell, aber nur begrenzt an die Erwärmung und Versauerung der Ozeane anpassen.

Den vollständigen Artikel finden Sie unter geomar.de

Originalarbeit:
Brennan, R. S., deMayo, J. A., Dam, H. G., Finiguerra, M., Baumann, H., Buffalo, V., Pespeni, H. M. (2022): Experimental evolution reveals the synergistic genomic mechanisms of adaptation to ocean warming and acidification in a marine copepod. Proceedings of the National Academy of Sciences,
https://doi.org/10.1073/pnas.2201521119