Fledermäuse stammen wahrscheinlich aus Europa: Neue Studie mit Uni Ulm
Forschende aus Ulm liefern vier neue Fledermausgenome für eine internationale Studie, die den Evolutionsbaum der Fledermäuse neu ordnet.
Internationale Forschungsarbeit mit Beteiligung der Universität Ulm stellt den Evolutionsbaum der Fledermäuse neu auf. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Flugfähigkeit und Echoortung bereits vor rund 65 Millionen Jahren entwickelten.
Die Forschenden der Uni Ulm sequenzierten die Genome von vier Rundblattnasen-FledermausartenBild: Prof. Marco Tschapka/Uni Ulm
Dr. Dominik Melville (links) und Dr. Magdalena Meyer bei der FeldforschungBild: Prof. Marco Tschapka/Uni Ulm
Promotionsstudent Bismark Opoku untersucht eine Fledermaus in einer HöhleBild: Prof. Marco Tschapka/Uni Ulm
An der bislang größten kombinierten Untersuchung von Fledermausgenomen und Fossilien war auch ein Forschungsteam der Universität Ulm beteiligt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sequenzierten die Genome von vier Fledermausarten und steuerten damit wichtige Daten für die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte bei.
137 Forschende aus 64 Ländern beteiligt
Für die Studie arbeiteten 137 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 64 Ländern zusammen. Das internationale Team kombinierte genetische Daten lebender Fledermäuse mit Informationen aus Fossilien.
Insgesamt flossen hochwertige Genome von 103 Fledermausarten in die Untersuchung ein. Damit waren alle 21 derzeit anerkannten Fledermausfamilien vertreten. Ergänzt wurde der Datensatz durch 44 fossile Fledermäuse aus verschiedenen Regionen der Welt.
Mithilfe neuer Methoden konnten die Forschenden die genetischen und fossilen Daten gemeinsam auswerten und daraus einen überarbeiteten Evolutionsbaum der Fledermäuse erstellen.
Europa statt Asien, Afrika oder Nordamerika
Die Ergebnisse stellen frühere Annahmen über die Herkunft der Fledermäuse infrage. Während frühere Hypothesen einen Ursprung in Asien, Afrika oder Nordamerika vermuteten, sprechen die neuen Analysen für Europa als Ursprungsregion.
Die Entwicklung der Fledermäuse wird dabei auf einen Zeitraum vor rund 65 Millionen Jahren datiert. Gleichzeitig legen die Ergebnisse nahe, dass sowohl die Fähigkeit zum aktiven Flug als auch die Echoortung bereits früh in der Evolution der Fledermäuse entstanden.
Fledermäuse sind die einzigen Säugetiere, die zu echtem aktivem Flug fähig sind. Viele Arten können sich zudem mithilfe von Echoortung auch in völliger Dunkelheit orientieren und auf Nahrungssuche gehen.
Universität Ulm steuert vier neue Fledermausgenome bei
Eine wichtige Rolle bei der Datenerhebung übernahm ein Team der Universität Ulm. Unter der Leitung von Professorin Simone Sommer sequenzierten Dr. Magdalena Meyer und Dr. Dominik Melville die Genome von vier Rundblattnasen-Arten.
Die dafür benötigten Proben wurden von Promotionsstudent Bismark Opoku in artenreichen Fledermaushöhlen in Ghana gesammelt. Drei der untersuchten Arten sind als Wirte für Coronaviren bekannt. Die Ökologie der vierten Art, Hipposideros jonesi, wird derzeit von Opoku untersucht.
Die neuen Genomdaten flossen anschließend in die Gesamtanalyse des internationalen Bat1K-Konsortiums ein.
Genomdaten eröffnen neue Forschungsfelder
Die Bedeutung der Untersuchung reicht nach Angaben der Forschenden über die Rekonstruktion der Fledermaus-Evolution hinaus. Die neu geschaffene Genomressource soll künftig als Grundlage für weitere genetische Untersuchungen dienen.
Fledermäuse zeichnen sich durch mehrere außergewöhnliche Eigenschaften aus. Viele Arten besitzen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheiten und können für ihre Körpergröße ein ungewöhnlich hohes Alter erreichen.
Mit mehr als 1.500 Arten machen Fledermäuse rund ein Fünftel aller heute lebenden Säugetiere aus. Sie übernehmen zudem wichtige Funktionen in Ökosystemen, unter anderem als Bestäuber, Samenverbreiter und natürliche Schädlingsbekämpfer.
Die neuen Genome könnten deshalb auch für die Erforschung von Immunität, Anpassung und Evolution relevant werden. Langfristig sehen die Forschenden zudem mögliche Anknüpfungspunkte für Untersuchungen zu Alterung, Immunität und Krankheitsresistenz beim Menschen.
Ulmer Forschung als Teil des Bat1K-Projekts
Die Studie ist Teil der internationalen Initiative Bat1K. Das Konsortium verfolgt das Ziel, Referenzgenome in hoher Qualität für alle heute lebenden Fledermausarten zu erstellen und auszuwerten.
Die jetzt veröffentlichte Untersuchung bildet die erste Phase dieses Projekts. Durch die Kombination der genetischen Daten mit fossilen Funden entsteht ein neuer Rahmen für die weitere Erforschung der Evolution dieser außergewöhnlichen Säugetiere.
Die Studie „Reference genomes and fossils revise bat family phylogeny and biogeography“ wurde in Nature veröffentlicht.
