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Anders in Ohio

Schöne Biologie

Ralf Neumann


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Schöne Biologie

(10.11.2021) Manchmal kommt es anders, als man denkt. Dieser banale Alltags-Spruch bekommt in der Forschung durchaus öfter ein ganz eigenes Gewicht. Denn immer wieder findet man gerade dort, wo man meinte, sowieso schon zu wissen, was herauskommen wird, am Ende doch etwas anderes.

Indirekt wird dies auch in vielen Forschungsartikeln dokumentiert. Man blättere einfach mal 500 beliebige Paper durch und schaue, wie oft darin die Floskel „... than previously thought“ auftaucht. Oder auf sinngleiche Begriffe wie „than previously expected / estimated / imagined / recognised / ...“ Auffallend oft! Wirklich selten scheint es folglich nicht vorzukommen, dass gewisse Dinge am Ende zumindest etwas anders herauskommen, als man es bis dahin gedacht / erwartet / geschätzt / sich ausgemalt / verstanden / ... hatte.

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Nehmen wir zur Verdeutlichung ein etwas älteres, aber besonders schönes Beispiel, das uns ein Forscher-Sextett aus Akron/Ohio gleichsam mit der Frage lieferte, unter welchen Bedingungen Geckos an Teflon kleben könnten (PNAS 110(16): 6340-5). Dass selbst diese Weltmeister des Deckenlaufens an den Antihaft-Beschichtungen aus Polytetrafluorethylen immer wieder abrutschen, war damals bereits bekannt. Und auch der Grund dafür war klar: Geckos halten sich an glatten Flächen nicht durch Haftreibung, sondern durch Van-der-Waals-Kräfte, die zwischen den Härchen an den Unterseiten ihrer Zehen und der Oberfläche wirken. Diese Kräfte sind bei Teflon jedoch so gering, dass die Tiere daran abschmieren.

Wenn dies schon an der Luft der Fall ist, dann sollten die Kletterakrobaten auf Wasser-beschichtetem oder gar gänzlich untergetauchtem Teflon doch erst recht keine Chance haben. Jedenfalls erschien dies allen derart selbstverständlich, dass es tatsächlich niemand explizit testete. Bis es ein Biologie-Student und eine Doktorandin an der University of Akron doch taten. Und siehe da – war die Teflonschicht mit einem Wasserfilm überzogen, hafteten die Geckofüße viel besser daran als ohne. Sämtliche Modelle, die die Autoren mit Daten zur Gecko-Haftung an allen möglichen Oberflächen entwickelt hatten, sagten dieses Ergebnis nicht voraus. Entsprechend konnten sie im finalen Paper auch nur darüber spekulieren, warum die Gecko-Haftung an nassem Teflon doch so anders funktioniert als gedacht.

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Zweihundert Kilometer weiter, an der Ohio State University, hatten zwei Kollegen ganz frisch ein ähnliches „Anders-als-gedacht“-Erlebnis – diesmal indes mit Klapperschlangen. Konkret verglichen sie die Genome von 90 Östlichen Massasauga-Klapperschlangen (Sistrurus catenatus) mit denjenigen von 10 Westlichen Massasauga-Klapperschlangen (Sistrurus tergeminus). Der Unterschied zwischen den beiden Verwandten: Die „Östlichen“ leben in kleinen, isolierten Populationen, zwischen denen es praktisch keinen Austausch gibt – die „Westlichen“ dagegen in großen Populationen mit breiten Überlappungen. Als Folge davon ist Inzucht unter den „Östlichen“ quasi an der Tagesordnung, während sie bei den „Westlichen“ nicht vorkommt. Was die Evolutionstheorie zu solchen Fällen sagt, ist bekannt: Die Inzucht sorgt dafür, dass sich in den kleinen Populationen immer mehr Mutationen anhäufen – was sie letztlich dem Aussterben entgegensteuern lässt. Überraschenderweise fand das US-Duo jedoch weniger Mutationen in den Genomen der östlichen Klapperschlangen als in deren westlichen Vettern. Viel wichtiger jedoch: der Anteil an wirklich nachteiligen Mutationen war deutlich kleiner, sodass die schädliche Mutationslast in den kleinen Populationen insgesamt um das Zwei- bis Dreifache geringer war (Mol. Ecol., doi: 10.1111/mec.16147). Auch hier spekulieren die Autoren vorerst nur über die potenziellen Mechanismen hinter diesem „Anders-als-gedacht“-Befund.

Und wir sind derweil schon gespannt auf das nächste Paper aus Ohio.

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