Genforschung Wie der Lebensraum die Neugier der Buntbarsche bestimmt

Buntbarsche zeigen eine unterschiedlich stark ausgeprägte Neugier. Die Ursache dafür liegt in den Genen der Fische. Diese Eigenschaft beeinflusst ihre Anpassungsfähigkeit an neue Lebensräume.

Das Neugierverhalten gehört zu den grundlegenden Persönlichkeitseigenschaften von Tieren, und diese beeinflussen unter anderem ihre Überlebenswahrscheinlichkeit, wie Forschende der Universität Basel im Fachmagazin «Science» berichten.

Beispielsweise können neugierige Individuen andere Bereiche in ihren Lebensräumen besiedeln als vorsichtigere Artgenossen. Gleichzeitig setzen sie sich jedoch vermehrt der Gefahr aus, entdeckt und dann gefressen zu werden.

Ein Forschungsteam um Walter Salzburger von der Universität Basel hat am Beispiel der äusserst artenreichen Buntbarsche im Tanganjikasee in Ostafrika untersucht, welche Rolle Verhaltensunterschiede bei der Anpassung an unterschiedliche ökologische Nischen spielen.

Während insgesamt neun Monaten erfasste Erstautorin Carolin Sommer-Trembo am Südufer des Tanganjikasees in Sambia das sogenannte Explorationsverhalten von 57 verschiedenen Buntbarscharten. Dafür zeichnete die Zoologin per Video auf, wie sich die rund 700 im See gefangenen Buntbarsche in einer für sie neuen Umgebung in Form von grossen Versuchsbecken verhielten.

Lebensraum und Körperform

Eine genaue Analyse der Daten in Basel ergab einen starken Zusammenhang zwischen dem Neugierverhalten und dem Lebensraum sowie der Körperform der jeweiligen Buntbarschart. So sind beispielsweise ufernah-lebende Arten mit gedrungener Körperform neugieriger als längliche Arten, die sich im offenen Wasser aufhalten.

Um die genetische Basis der beobachteten Verhaltensunterschiede bei Buntbarschen zu untersuchen, entwickelten das Forschungsteam in Zusammenarbeit mit Milan Malinsky von der Universität Bern ein neues Verfahren zur Analyse der vorhandenen Genome, um die Daten von verschiedenen Arten miteinander vergleichen zu können.

Nahmen sich die Forschenden die entsprechende Region im Genom mittels der Genschere Crispr/Cas9 vor und bewirkten damit gezielte Mutationen, änderte sich das Explorationsverhalten der Fische: sie wurden neugieriger.

Die von den Forschenden identifizierte Genvariation befindet sich in unmittelbarer Nähe des im Gehirn aktiven Gens cacng5b. Dieses ist die «fischige» Version eines Gens, das auch in anderen Wirbeltieren vorkommt. Die menschliche Variante wird beispielsweise mit psychiatrischen Krankheiten wie Schizophrenie und bipolaren Störungen in Zusammenhang gebracht, die wiederum mit Persönlichkeitsstörungen korreliert sein können.