08.07.2025, Universität Wien
Die spinnen, die Asselspinnen: Was ihr Genom über ihren bizarren Körperbau verrät
Erstes hochwertiges Referenzgenom liefert Einblicke in Bauplan und Stammesgeschichte
Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universitäten Wien und Wisconsin-Madison (USA) hat das Erbgut einer Asselspinne (Pycnogonum litorale) erstmals nahezu vollständig auf Chromosomenebene entschlüsselt. Die Ergebnisse geben Einblick in die Entwicklung ihres außergewöhnlichen Körperbaus und in die frühe Stammesgeschichte der Spinnentiere. Die Studie wurde aktuell in BMC Biology veröffentlicht.
Asselspinnen (Pycnogonida) sind meeresbewohnende Gliederfüßer (Arthropoden) mit ungewöhnlichem Körperbau: Der zentrale Rumpf ist stark reduziert, große Teile der inneren Organe erstrecken sich bis in die langen Beine, und der Hinterkörper ist kaum ausgeprägt. Sie gehören – wie Spinnen, Skorpione, Milben und Pfeilschwanzkrebse – zur Gruppe der Chelicerata („Kieferklauenträger“), die sich unter anderem durch ihre charakteristischen Kieferklauen auszeichnen. Der bizarre Körperbau der „No-bodys“-Asselspinnen wirft spannende Fragen auf: Welche genetischen Grundlagen stecken dahinter – und was lässt sich daraus über die Stammesgeschichte ableiten? Antworten liefert ein Blick ins Genom.
Genom mit Tiefenschärfe
Für die neue Studie analysierte das Forschungsteam das Erbgut eines einzelnen Individuums von Pycnogonum litorale mithilfe sich ergänzender Sequenziertechnologien. Zunächst wurde das Genom mithilfe sogenannter Langsequenzierung entschlüsselt, bei der besonders lange DNA-Abschnitte gelesen werden können. Diese Methode erlaubt es, auch komplexe oder wiederholte Bereiche korrekt zusammenzusetzen. Ergänzend wurde analysiert, welche DNA-Abschnitte im Zellkern räumlich nahe beieinander liegen – entscheidend für die Rekonstruktion der richtigen Genomstruktur. So entstand eine nahezu vollständige „Genom-Assemblierung“ in bisher unerreichter Detailtiefe: eine strukturierte Zusammensetzung des gesamten Erbguts bis auf die Ebene von 57 Pseudochromosomen. Ergänzt wurden die Untersuchungen durch neue Datensätze zur Genaktivität in verschiedenen Entwicklungsstadien. „Erst durch die Kombination dieser modernen Hochdurchsatzverfahren konnten wir ein Genom dieser ungewöhnlichen Tiere so vollständig und strukturiert aufbereiten, dass es als solide Referenz für weiterführende Analysen dient“, erklärt Nikolaos Papadopoulos vom Department für Evolutionsbiologie der Universität Wien.
Genverlust mit Folgen
Besondere Aufmerksamkeit widmete das Forschungsteam dem sogenannten Hox-Cluster – einer evolutionär konservierten Genfamilie im Tierreich. „Innerhalb der Gliederfüßer kommt den Hox-Genen eine zentrale Rolle bei der richtigen Ausdifferenzierung der Körpersegmente zu, aber auch in anderen Tiergruppen sind sie essentielle „master controller“ für die Entwicklung des Körperbauplans“, erläutert Andreas Wanninger, einer der Mitinitiatoren des Projekts am Department für Evolutionsbiologie an der Universität Wien. Das Resultat der neuen Analyse: Im Genom von P. litorale fehlt ein Teil dieses Gen-Clusters vollständig – und zwar das Gen abdominal-A (abdA), das typischerweise an der Entwicklung des Hinterkörpers beteiligt ist. Dieser Genverlust könnte mit der drastischen Reduktion des hinteren Körperabschnitts im Laufe der Evolution in Zusammenhang stehen. Ähnliche Zusammenhänge sind auch bei anderen Gliederfüßern mit reduziertem Hinterleib bekannt, etwa bei bestimmten Milben oder Rankenfußkrebsen. Die neuen Daten liefern somit ein weiteres Beispiel für einen wiederholt auftretenden evolutionären Zusammenhang zwischen Hox-Genverlust und Körpersegmentreduktion.
Von Verdopplung keine Spur
Auch im größeren evolutionären Kontext liefert das Genom der Asselspinne spanndende Erkenntnisse: Anders als bei Spinnen und Skorpionen, deren Erbgut Spuren früherer Genomverdopplungen zeigt, fanden sich bei P. litorale keinerlei Hinweise auf eine solche Duplikation. Da Asselspinnen eine sehr früh abzweigende Linie innerhalb der Kieferklauenträger darstellen, spricht vieles dafür, dass diese tiefgreifenden genomischen Umstrukturierungen erst später in einzelnen Untergruppen der Chelicerata entstanden sind – und nicht bereits im gemeinsamen Ursprung der gesamten Gruppe.
Ein neues Referenzgenom
Mit der nun entschlüsselten Genomsequenz steht erstmals eine hochwertige molekulare Grundlage für vergleichende Studien zur Verfügung. Die Asselspinne P. litorale wird damit zu einem wertvollen Referenzorganismus, um Fragen zu den genauen Verwandtschaftsverhältnissen und zur Evolution der Körperbaupläne von Spinnentieren zu klären – sowie zur Entschlüsselung jener genetischen Mechanismen beizutragen, die die Vielfalt der Gliederfüßer geprägt haben. „Asselspinnen sind entwicklungsgeschichtlich besonders interessant, weil sie einige für Arthropoden anzestrale Merkmale mitbringen, zugleich aber auch etliche evolutionäre Neuerungen in ihrem Körperbau aufweisen“, sagt Georg Brenneis vom Department für Evolutionsbiologie der Universität Wien und Letztautor der Studie. „Die nun verfügbare Genomsequenz erlaubt es uns erstmals, diese und weitere Besonderheiten – so wie ein für Gliederfüßer außergewöhnliches Regenerationsvermögen – systematisch auf molekularer Ebene zu untersuchen.“
Die Forschenden werden diese Referenzsequenz als Grundlage für weiterführende Studien zur Genregulation und Embryonalentwicklung bei Cheliceraten nutzen, um die evolutionären Prozesse hinter der Formenvielfalt dieser Tiergruppe besser zu verstehen.
Originalpublikation:
Nikolaos Papadopoulos ;Siddharth S. Kulkarni; Christian Baranyi; Bastian Fromm; Emily V.W., Setton; Prashant P. Sharma; Andreas Wanninger; and Georg Brenneis. The genome of a sea spider corroborates a shared Hox cluster motif in arthropods with a reduced posterior tagma. In BMC Biology (2025).
DOI: https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-025-02276-x
07.07.2025, Deutsches Primatenzentrum GmbH – Leibniz-Institut für Primatenforschung
Jenseits des Alpha-Männchens
Neue Studie zeigt: Machtverhältnisse zwischen Männchen und Weibchen sind bei Primaten komplexer als gedacht
Die weit verbreitete Annahme, dass bei Primaten grundsätzlich die Männchen die dominante Rolle übernehmen, wird durch neue Forschungsergebnisse widerlegt. Wissenschaftler*innen des Deutschen Primatenzentrums in Göttingen, der Universität Montpellier und des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie in Leipzig haben in einer großen Studie die Machtverhältnisse zwischen Männchen und Weibchen bei 121 Primatenarten untersucht. Ihre Ergebnisse zeigen, dass klare Dominanz eines Geschlechts über das andere die Ausnahme ist.
Die Forscher*innen haben die Daten von 253 Studien analysiert und festgestellt, dass Konflikte zwischen Männchen und Weibchen überraschend häufig sind: Fast die Hälfte aller aggressiven Begegnungen in sozialen Gruppen finden zwischen den Geschlechtern statt. Bislang ging man davon aus, dass vor allem Kämpfe innerhalb desselben Geschlechts stattfinden, beispielsweise wenn Männchen um Zugang zu Weibchen konkurrieren.
Vielfältige Machtverhältnisse statt klarer Dominanz
Lange ging man davon aus, dass bei Primaten generell die Männchen über die Weibchen dominieren. Ausnahmen wie Kattas (Lemur catta) oder Bonobos (Pan paniscus), in denen die Weibchen das dominante Geschlecht sind, wurden als Kuriositäten betrachtet. Die neue Studie zeigt jedoch, dass dies so nicht stimmt: In rund 70 Prozent der untersuchten Populationen gibt es keine klaren Machtunterschiede zwischen den Geschlechtern. Nur in 17 Prozent der Populationen zeigte sich eine klare Dominanz der Männchen, während in 13 Prozent der Fälle die Weibchen dominierten. „Unsere Forschung zeigt, wie vielfältig und flexibel Dominanzverhältnisse im Tierreich sein können“, sagt Peter Kappeler Leiter der Abteilung Verhaltensökologie und Soziobiologie am Deutschen Primatenzentrum.
Evolutionäre Faktoren beeinflussen das Machtverhältnis zwischen den Geschlechtern
Weibliche Dominanz tritt vor allem bei Arten auf, bei denen die Weibchen monogam leben, eine ähnliche Körpergröße wie die Männchen haben oder hauptsächlich in Bäumen nach Nahrung suchen – alles Situationen, in denen die Weibchen die Wahl haben, mit wem sie sich paaren. Männliche Dominanz findet man eher bei Arten, die am Boden leben, bei denen die Männchen größer sind als die Weibchen und sich mit mehreren Weibchen paaren. „Während Männchen ihre Macht häufig über körperliche Überlegenheit durchsetzen, nutzen Weibchen oft alternative Strategien, um die Kontrolle über ihre Paarungen zu erlangen“, sagt Elise Huchard von der Universität Montpellier.
Folgen für das Verständnis von Geschlechterrollen beim Menschen
Die Ergebnisse sind wichtig für das Verständnis sozialer Dynamiken bei Tieren und Menschen. Dass weibliche Dominanz fast ebenso häufig wie männliche vorkommt und viele Primatengesellschaften keine eindeutigen Machtasymmetrien zeigen, stellt traditionelle Annahmen über die natürliche Grundlage von Geschlechterrollen infrage. „Die Vorstellung, menschliche Patriarchate seien eine unvermeidliche Erbschaft aus der Primatenwelt, wird durch unsere Studie nicht gestützt“, so Kappeler. „Stattdessen sollten Geschlechterverhältnisse stets im jeweiligen sozialen und ökologischen Kontext betrachtet werden.“
Originalpublikation:
Huchard E, Kappeler PM, Smit N, Fichtel C, Lukas D (2025) The evolution of male-female dominance relations in primate societies. PNAS, doi:10.1073/pnas.2500405122, https://doi.org/10.1073/pnas.2500405122
09.07.2025, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Hauskaninchen haben kleineres Gehirn, aber keine kürzere Schnauze
Studie unter Beteiligung der Uni Kiel zeigt, wie sich der Schädel der Kleinsäuger durch die Domestikation und nach Wiederauswilderung veränderte
– Ein internationales Team von Biologinnen und Biologen hat die Schädel von 912 Kaninchen dreidimensional vermessen.
– Dabei zeigte sich, dass sich die Form des Schädels durch die Domestikation nur teilweise auf charakteristische Weise veränderte.
– Nach Auswilderung gingen diese Änderungen zum Teil wieder verloren, aber nicht komplett. Resultat ist eine eigenständige Schädelform, die an vielen Punkten zwischen der des Wild- und des Hauskaninchens steht.
Bei der Domestikation von Haustieren werden bestimmte Eigenschaften wie zum Beispiel Zahmheit durch Zucht ausgewählt. Die Gestalt spielt in diesem Fall meist eine untergeordnete Rolle. Dennoch unterscheiden sich viele domestizierte Tierarten auch im Aussehen von ihren wilden Verwandten. Vor mehr als 60 Jahren begann im russischen Novosibirsk ein aufwändiges Langzeit-Experiment zu diesem sogenannten „Domestikations-Syndrom“. Die Beteiligten züchteten aus wilden Silberfüchsen über einige Generationen eine besonders sanftmütige Haustier-Form. Relativ schnell wandelte sich dabei gleichzeitig auch der Körperbau der Füchse – sie bekamen Schlappohren und kurze, runde Schnauzen.
„Dass sich bei der Domestikation die Schädelform charakteristisch verändert, ist inzwischen für viele Tierarten belegt“, erklärt Prof. Dr. Christine Böhmer (Arbeitsgruppe Zoologie und Funktionsmorphologie der Vertebraten) vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). „Oft haben Haustiere eine im Vergleich zu ihren wilden Verwandten kürzere Schnauze und eine kleinere Gehirnkapsel. Wir haben nun untersucht, welche Schädel-Änderungen bei Kaninchen auftraten – und welche Auswirkung im Gegenzug die Auswilderung von Hauskaninchen auf ihre Gestalt hatte.“
912 Kaninchenschädel aus mehr als 20 Weltregionen vermessen
Um diese Fragen zu beantworten, analysierte das Team Kaninchenschädel aus zoologischen Sammlungen rund um den Globus. „Darunter waren Wildformen aus Spanien, Portugal und Südwest-Frankreich sowie domestizierte und ausgewilderte Exemplare aus insgesamt 20 verschiedenen Weltregionen“, sagt Böhmer. Die verwilderten Tiere stammten unter anderem aus Europa, Nord- und Südamerika sowie aus Australien.
Zur dreidimensionalen Vermessung der Exemplare nutzten die Forschenden eine ausgefeilte Methode, die geometrische Morphometrie. „Dabei wird die Lage verschiedener charakteristischer Punkte am Schädel zueinander digital erfasst – etwa der Augenhöhlen, der Nasenbeine und der Jochbögen“, erläutert die Kieler Wissenschaftlerin, die für dieses Verfahren als Expertin gilt.
Keine Rückentwicklung des Schädels nach Verwilderung
Die Ergebnisse zeigen, dass wilde, domestizierte und ausgewilderte Tiere jeweils charakteristische Schädelformen aufweisen. So haben Hauskaninchen im Vergleich zu Wildkaninchen zwar eine kleinere Gehirnkapsel, jedoch längere Schnauzen in Relation zur Schädelgröße. „Letzteres widerspricht dem Domestikations-Syndrom, das eine relativ zur Kopfgröße kleinere Schnauzenregion vorhersagt, wie es bei den Silberfüchsen experimentell gezeigt und auch bei Hunden beobachtet wurde“, betont Böhmer. Die Gründe hierfür sind noch unbekannt. „Möglicherweise gibt es biomechanische Limitierungen, die einer kürzeren Schnauze entgegenstehen“, erklärt die Wissenschaftlerin. „Ob dem so ist, müssen zukünftige Analysen zeigen.“
Schädelform als Spiegel der Evolution
Bei wieder in die Natur entlassenen Tieren könnte man erwarten, dass sie sich der Gestalt der Wildkaninchen annähern, da der Druck durch die menschliche Selektion entfällt. „Von einer Rückentwicklung des Schädels kann man jedoch nicht sprechen“, erklärt Böhmer. „Die verwilderten Exemplare zeigen eine ganz eigene Kopfform, die zwar an vielen Punkten zwischen dem Haus- und Wildtyp einzuordnen ist, aber das Ergebnis einer eigenen evolutionären Dynamik ist.“
Überraschend ist das nicht: Während Wildkaninchen aus dem Südwesten Europas stammen, besiedelten die ausgewilderten Formen oft neue Ökosysteme. Dabei erwiesen sich mitunter andere Eigenschaften als vorteilhaft und setzten sich mit der Zeit durch. „Die Schädelform ist ein Stück weit Resultat dieser Einflüsse“, sagt die Wissenschaftlerin. Man könnte vielleicht sagen: In ihr spiegeln sich die Kräfte der Evolution.
Originalpublikation:
Sherrat E, Böhmer C, Callou C, Nelson TJ, Pillai R, Ruf I, Sanger TJ, Schaar J, Le Verger K, Kraatz B, Geiger M 2025 From wild to domestic and the in between? How domestication and feralization changed the morphology of rabbits. Proc R Soc B 292: 20251150. https://doi.org/10.1098/rspb.2025.1150
11.07.2025, Deutsche Wildtier Stiftung
Der Feldhamster-Nachwuchs ist da. Er braucht Schutz – und freiwillige Helfer
Seit 14 Jahren schützt die Deutsche Wildtier Stiftung den Feldhamster. Sie fördert Forschungsprojekte und handelt direkt auf den Feldern. Dieses Engagement, getragen von vielen Freiwilligen und kooperativen Landwirten, zeigt Wirkung. Besonders im Landkreis Anhalt-Bitterfeld in Sachsen-Anhalt erholt sich die Hamsterpopulation: Von 30 bekannten Bauen im Jahr 2019 wird sich die Zahl bis zum Jahresende auf voraussichtlich 1.000 erhöht haben.
Nun ist der Hamsternachwuchs da, und die Suche nach Mutterbauen ist entscheidend, um den Bestand zu erfassen und den Reproduktionserfolg zu bewerten. Dafür braucht die Stiftung auch in diesem Sommer engagierte Helfer. Interessierte können sich unter Feldhamster@DeutscheWildtierStiftung.de melden. „Landwirte, die ihre Flächen feldhamsterfreundlich bewirtschaften möchten, erhalten von uns kostenlose Beratung und eine Aufwandspauschale“, sagt Lydia Hönig, Feldhamster-Expertin bei der Deutschen Wildtier Stiftung. So entstehen jedes Jahr neue hamsterfreundliche Flächen wie wertvolle Blühstreifen. Auch die Ährenernte, bei der Mähdrescher hohe Stoppeln zum Verstecken und Körner als Futter zurücklassen, berücksichtigt die Bedürfnisse der Tiere.
In vielen Bundesländern kamen solche Maßnahmen zu spät: Intensive Landwirtschaft, Nagergifte und Lebensraumzerschneidung ließen den Feldhamster fast verschwinden – 99 Prozent seines Verbreitungsgebiets sind verwaist. Die Tiere verhungerten, hatten kaum Nachwuchs oder fielen Füchsen, Greifvögeln und Mardern zum Opfer. „Ist der Hamster verschwunden, bleibt als letzter Rettungsversuch nur die Wiederansiedlung aus Nachzuchten“, sagt Hönig. In Hessen unterstützt die Stiftung ein Projekt der Hessischen Gesellschaft für Ornithologie und Naturschutz: Dort züchtet man Feldhamster und wildert sie südlich von Gießen aus. Zuletzt fanden 14 Tiere bei Langgöns ein neues Zuhause.
Doch der Weg zu einer stabilen Population durch Zucht und Aussetzung ist mühsam. Zuchttiere verhalten sich oft anders als freilebende Hamster und werden schnell zu leichter Beute. „Zuchtprogramme können die Rückkehr des Feldhamsters ergänzen, aber nicht die Lebensraumaufwertung ersetzen“, sagt Hönig. Der Schutz wilder Populationen und ihrer Lebensräume ist einfacher und effizienter als Zucht und Wiederansiedlung – und nützt auch anderen Arten der Agrarlandschaft wie Feldhase und Rebhuhn.
