Viele Tiere passen sich farblich ihrem Lebensraum an, um sich vor Fressfeinden zu tarnen. Dumm nur, wenn sich plötzlich die Umgebung ändert. Dann ist rasche Anpassung gefragt: Unter dem evolutionären Druck ändern nahe verwandte Spezies häufig ganz unabhängig voneinander ihr Aussehen. Am Beispiel dreier ehemals dunkler, nun aber heller Eidechsenarten haben deutsche und US-Forscher herausgefunden, dass die entscheidenden Mutationen sogar das gleiche Gen betreffen können ? der Mechanismus, der letztendlich die Farbänderung herbeiführt, muss aber nicht zwangsläufig derselbe sein: Bei einer Art gelangt das für die Pigmentproduktion verantwortliche Protein erst gar nicht an seinen Bestimmungsort, bei den anderen wird es dort zwar eingelagert, funktioniert aber nicht richtig, berichten die Forscher um Erica Bree Rosenblum von der University of Idaho in Moscow.
In der Chihuahua-Wüste im Grenzgebiet der USA und Mexiko lebende Eidechsenarten haben sich optisch perfekt an ihre Umgebung angepasst: Mit ihren dunklen Schuppen sind sie auf den braunen Lehmböden für Fressfeinde nur schwer zu erkennen. Doch vor rund 6000 Jahren bildeten sich mitten in der Wüste strahlend weiße Dünen aus Gips. Eine Katastrophe für die dortigen Eidechsen, denn ihr bis dato optimales Tarnkleid wirkte auf Greifvögel und andere Räuber nun wie ein Alarmsignal. Doch die Eidechsen reagierten in vergleichsweise kurzer Zeit und änderten ihre Farbe in einen helleren Ton. Obwohl mehrere Arten unabhängig voneinander ?erbleichten?, waren für alle Änderungen Mutationen auf dem gleichen Gen verantwortlich: Der sogenannte Melanocortin-Rezeptor 1 (Mc1r) kontrolliert die Produktion des Farbpigments Melanin und damit die Hautfärbung ? je mehr Melanin, desto dunkler die Haut. Die Mutation betrifft bei den drei untersuchten Eidechsenarten lediglich eine einzige der 317 Aminosäuren, aus denen McR1 zusammengesetzt ist, jedoch bei jeder Art eine andere.
Das Ergebnis, die hellen Schuppen, ist zwar das gleiche, Rosenblum und ihre Kollegen stellten aber fest, dass sich der Mechanismus der Farbänderung grundsätzlich unterscheidet: Bei einer Eidechsenart kann Mc1r gar nicht erst in die Zellmembran der sogenannten Melanozyten eingelagert werden. Bei den beiden anderen Arten gelingt dies zwar, doch ist der Rezeptor derart verändert, dass die für die Melaninproduktion notwendigen Signale nicht weitergeleitet werden können. Der feine Unterschied bei den Mutationen macht sich auch bei der Fortpflanzung bemerkbar: Eidechsen, bei denen Mc1r nicht in die Zellmembran eingelagert werden kann, vererben diese Eigenschaft dominant ? sie wird also selbst dann weitergegeben, wenn der Geschlechtspartner diese nicht aufweist. Bei den anderen Eidechsenarten wird das Merkmal nur dann vermacht, wenn es beide Geschlechtspartner besitzen.
Erica Bree Rosenblum (University of Texas, Dallas) et al.: PNAS Early Edition, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1073/pnas.0911042107 ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht
