Wenn Sie sich für Insekten in der menschlichen Ernährung einsetzen, fahren Sie fort. Munch auf einer Heuschrecke. Die Gene, die zur Verdauung von Insekten benötigt werden, befinden sich noch in unserem Genom und stammen von den winzigen, pelzigen Vorfahren aller Säugetiere, einschließlich des Menschen.
Detaillierte künstlerische Rekonstruktion eines im Zeitalter der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren lebenden plazentaren Säugetiers mit Zähnen, die zum Einfangen und Fressen von Insekten geeignet sind. Bild über Carl Buell.
Die entfernten Vorfahren aller Säugetiere - kleine, pelzige Kreaturen, die vor 66 Millionen Jahren um die Füße der Dinosaurier huschten - waren größtenteils Insektenfresser. Die Gene für die speziellen Enzyme, die es ihnen ermöglichten, Insekten zu verdauen, sind noch heute in fast allen Säugetiergenomen vorhanden - auch in unserem menschlichen Genom. Dies geht aus einer neuen Analyse des Genoms von 107 verschiedenen Säugetierarten hervor, die am 16. Mai 2018 im Fachjournal veröffentlicht wurde Fortschritte in der Wissenschaft.
Der Autor der Studie, Christopher Emerling, ist Postdoktorand an der University of California in Berkeley. Emerling sagte, dass selbst Tiere wie Tiger und Robben, die niemals ein Insekt berühren würden, nicht funktionierende Teile dieser Gene in ihren Chromosomen haben, die die Ernährung ihrer alten Vorfahren verraten. Er sagte:
Eines der coolsten Dinge ist, wenn Sie Menschen anschauen, Fido, Ihren Hund, Whiskers, Ihre Katze, Ihr Pferd, Ihre Kuh; Wählen Sie jedes Tier, im Allgemeinen haben sie Überreste in ihrem Genom aus einer Zeit, als Säugetiere klein waren, wahrscheinlich insektenfressend und herumliefen, als Dinosaurier noch auf der Erde umherstreiften.
Es ist eine Signatur in Ihrem Genom, die besagt, dass Sie einst nicht die dominierende Gruppe von Organismen auf der Erde waren. Indem wir unsere Genome betrachten, betrachten wir diese Ahnenvergangenheit und einen Lebensstil, mit dem wir nicht einmal mehr leben.
Die genetischen Beweise bestätigen die Schlussfolgerungen, die Paläontologen vor Jahren auf der Grundlage der Formen von Fossilien und Zähnen früher Säugetiere gezogen haben. Emerling sagte:
Im Wesentlichen betrachten wir Genome und sie erzählen die gleiche Geschichte wie die Fossilien: Wir denken, diese Tiere waren insektenfressend und dann starben die Dinosaurier aus. Nach dem Tod dieser großen fleisch- und pflanzenfressenden Reptilien begannen Säugetiere, ihre Ernährung zu ändern.
Ein Spektraltarsier (Tarsius-Tarsier) einziehend auf eine Heuschrecke in Nationalpark Tangkoko, Nord-Sulawesi, Indonesien. Tarsiers haben fünf Chitinase-Gene, um die hohe Menge an Chitin in ihrer insektenfressenden Ernährung zu verdauen, was wahrscheinlich den angestammten Zustand aller Plazentatiere, einschließlich des Menschen, darstellt. Bild über Quentin Martinez.
Das Team untersuchte Gene für Enzyme, die Chitinasen genannt werden. Diese Enzyme zersetzen die harten Außenhüllen der Insekten, die aus einem zähen Kohlenhydrat namens Chitin bestehen. Sie untersuchten die Genome der größten Gruppe von Säugetieren, die Plazenten haben, die eine längere Entwicklung im Mutterleib ermöglichen (ausgenommen Beuteltiere wie Opossums und Eiablage-Monotreme wie das Schnabeltier). Diese plazentaren Säugetiere reichten von Spitzmäusen und Mäusen bis hin zu Elefanten und Walen.
Insgesamt fand das Team fünf verschiedene Chitinase-Enzymgene. Sie stellten fest, dass je mehr Insekten in der Tierernährung enthalten sind, desto mehr Gene für Chitinase vorhanden sind. Emerling sagte:
Die einzigen Arten, die heute fünf Chitinasen haben, sind hoch insektenfressend, das heißt, 80 bis 100 Prozent ihrer Nahrung bestehen aus Insekten. Da die frühesten Plazentasäuger wahrscheinlich fünf Chitinasen hatten, ist dies ein starkes Argument dafür, dass sie sehr insektenfressend waren.
Wir Menschen haben ein funktionierendes Chitinasegen. Emerling sagte, es sei nicht verwunderlich, dass Menschen ein Chitinasegen haben, da viele Menschen heutzutage Insekten in ihre Ernährung aufnehmen. Es stellt sich jedoch heraus, dass der Mensch tatsächlich Reste von drei anderen Chitinase-Genen in seinem Genom hat, obwohl keines davon funktionsfähig ist. Emerling zeigte, dass diese Genreste beim Menschen nicht nur beim Menschen oder bei Primaten vorkommen, sondern vielmehr auf die Stammsäugetiere der Plazenta zurückzuführen sind.
Wie zu erwarten, verfügen Ameisen- und Termitenspezialisten wie Erdferkel und bestimmte Gürteltiere über fünf funktionierende Chitinase-Gene. Aber auch die insektenliebenden Primaten, die man Tarsier nennt. Sie scheinen die einzigen Primaten zu sein, die so viele funktionelle Chitinasegene haben, sagte Emerling.
Nach einer Aussage der Forscher:
Die Geschichte, die von diesen Chitinase-Genen erzählt wird, handelt von frühen Säugetieren, die Insekten fressen, während die großen Jungs, die riesigen pflanzenfressenden Dinosaurier wie der Brontosaurus und die großen Fleischesser wie T. Rex die reichlichsten Nahrungsressourcen verschlungen haben. Erst vor 66 Millionen Jahren, am Ende der Kreidezeit, als alle Nichtvogeldinosaurier ausstarben, konnten Säugetiere in andere Nischen vordringen, was sie schnell taten. Die ersten fleisch- und pflanzenfressenden Säugetiere, wie an ihren Zähnen zu erkennen, entstanden innerhalb von 10 Millionen Jahren nach dem Tod der Dinosaurier.
Fazit: Eine neue Studie besagt, dass die heutigen Säugetiere - einschließlich der Menschen - Gene geerbt haben, um das Fressen von Insekten von den winzigen entfernten Vorfahren der Säugetiere zu ermöglichen.