Salamander trägt eine Hülle aus giftigen Bakterien

Foto: Ein Klettersalamander (Foto von Yuri Meesen über Pexels)

Der giftige rauhäutige Molch Taricha granulosa, der einen erwachsenen Menschen töten kann, erweist sich selbst als nicht giftig. Dieser Salamander aus Nordamerika trägt eine Ansammlung von Bakterien auf seiner Haut, die das Gift für ihn produzieren. Wissenschaftler der Michigan State University, der University of Idaho und anderer Institute haben ihre Ergebnisse am 7. April 2020 in der Fachzeitschrift eLife veröffentlicht.

Der Salamander selbst ist nicht empfindlich gegenüber dem Gift der Bakterien. Denn er hat spezifische Mutationen in seiner DNA, die kleine Veränderungen in den Zellen verursachen, entdeckten die Wissenschaftler. Auf diese Weise kann das Gift nicht in der Zelle binden und den Salamander nicht schädigen. Diese Mutationen sind nicht nur bei Salamandern, sondern auch bei anderen Tieren wirksam. Im Labor kopierten die Forscher die genetischen Anpassungen des Salamanders in Mausezellen. Diese wurden auch unempfindlich gegenüber dem Gift, dass die Bakterien produzieren.

Schachspiel

Zum Nachteil des Salamanders haben auch einige Schlangen diesen Trick entdeckt. Seit vielen Jahren findet zwischen dem Salamander und diesem Raubtier ein Schachspiel statt: Schlangen fressen die Salamander, die Salamander verteidigen sich mit einer Hülle aus giftigen Bakterien. Dann schlagen die Schlangen zurück, indem sie unempfindlich gegen das Gift werden. Danach ist der Salamander am Zug. Die Bakterien auf dessen Haut müssen noch mehr Toxine produzieren und werden noch giftiger. Ein solches Schachspiel zwischen Beute und Raubtier wird als Co-Evolution bezeichnet.

Mit dieser Entdeckung stießen die Forscher aber auch auf ein neues Rätsel. Während des Schachspiels der Co-Evolution wechseln sich die Gegner ab und nehmen Änderungen an ihrem genetischen Material vor, die sie dann an ihre Nachkommen weitergeben. Beim Salamander wird die Giftproduktion nicht in der eigenen DNA gespeichert, sondern in der der Bakterien. Wie spielen sie das Schachspiel dann über viele Generationen? Obwohl es noch keine klare Antwort gibt, haben die Forscher einen Verdacht: “Die Eier des Salamanders enthalten auch Gift, was zeigt dass die Weibchen die giftproduzierenden Bakterien über die Eier auf ihre Jungen übertragen können.”

Waren es die ganze Zeit Bakterien?

Der Salamander Taricha granulosa ist nicht das einzige Tier, das das Gift Tetrodotoxin trägt. Dieses Toxin ist das gleiche wie das des bekannten tödlichen Kugelfisches, einer beliebten, aber gefährlichen Delikatesse in Japan. Einige Tintenfische, Krabben und Seesterne enthalten ebenfalls die Substanz. Zuvor untersuchten Wissenschaftler einige dieser Meerestiere und stellten fest, dass giftige Bakterien die Quelle des Toxins waren.

Daher vermuteten die Forscher, dass auch Salamander giftproduzierende Bakterien auf ihrer Haut tragen. Um ihre Idee zu testen, kratzten sie die Mikroorganismen mit einem Wattestäbchen von der Haut des Salamanders. Sie züchteten sie in einem Cocktail aus Nährstoffen und maßen dann, ob das Gift in jeder der Bakterienarten vorhanden war. Das war bei vier von ihnen der Fall. Nachdem Forscher nun nachgewiesen haben, dass nicht nur Meerestiere, sondern auch Land- und Süßwassertiere diese giftigen Bakterien auf ihrer Haut tragen, könnte dies bedeuten, dass keines der Tiere das Gift Tetrodotoxin selbst produziert, sondern Bakterien.

Pumpen

Das Gift Tetrodotoxin wirkt auf einen bestimmten Teil der Zellen im Körper von Mensch und Tier: die Natriumpumpen. Diese Pumpen sind der Kanal für die elektrischen Signale von beispielsweise dem Gehirn zu den Muskeln. Das Gift bindet an diese Pumpen und blockiert dadurch den Durchgang, sodass Zellen keine Signale mehr übertragen können. Dies führt zu einer Lähmung der Muskeln, einschließlich der Atemwege, wodurch ein Atemstillstand eintritt. All dies kann durch kleine Bakterien verursacht werden, die für das bloße Auge unsichtbar sind. Auf diese Weise schützen sie die Tiere, auf denen sie leben, wie den rauhäutigen Molch.


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