Fische und Menschen – wir sind in verschiedenen Welten zu Hause. Und doch verbindet uns mit den Wasserbewohnern eine erstaunlich enge Verwandtschaft. Die menschliche Wirbelsäule? Ein Erbe des Rückgrats früher Fischformen, Hunderte Jahrmillionen alt. Unser Kiefer? Entstand aus Kiemenbögen. Nach wie vor lassen sich diese Anlagen in den ersten Entwicklungswochen des menschlichen Embryos noch erkennen. Und wichtige Gene, die unseren Körperbau strukturieren, sind in ähnlicher Form auch in heutigen Fischen zu finden.
Eine neue Studie zeigt nun: Sogar der Bauplan für unsere feinmotorischen Hände reicht tiefer ins Wasser zurück als gedacht – bis in die Rückenflossen prähistorischer Fische.
Im Zentrum der Arbeit, erschienen im Fachmagazin "Molecular Biology and Evolution", steht das Gen "Lmx1b". Beim Menschen ist es entscheidend dafür, dass sich in der Embryonalentwicklung eine klare Ober- und Unterseite der Hand ausbildet – also Handrücken und -fläche.
Der überraschende Fund: Lmx1b ist kein "neues" Landwirbeltier-Gen. Das internationale Team um den Konstanzer Biologen Joost Woltering konnte zeigen, dass Lmxb1 auch in „uralten“ Fischgruppen wie etwa Haien aktiv ist – und zwar besonders in deren Rückenflossen. Dort erfüllt es allerdings eine andere Aufgabe, etwa bei der Organisation von Gewebestrukturen oder der Verschaltung von Nerven und Muskeln.
Die Evolution hat das Gen also nicht neu erfunden, sondern seine Funktion über Millionen Jahre verändert. Ein alter genetischer Schalter bekam neue Bedeutung.
Die neue Studie erweitert damit unser Verständnis von einem der wichtigsten Meilensteine in der Evolution: dem Schritt vom Wasser aufs Land. Selbst Strukturen, die zunächst nichts mit Armen oder Beinen zu tun hatten, wie etwa Rückenflossen, trugen offenbar genetische Programme in sich, die später für die Ausbildung einer dorsoventralen Achse der Gliedmaßen genutzt wurden: für eine Differenzierung in Ober- und Unterseite.
Das Erbe der Fische: auch medizinisch von Nutzen
Auch für die moderne Medizin sind solche genetischen Zusammenhänge relevant: Fehlbildungen an Händen lassen sich mit den neuen Erkenntnissen besser verstehen und korrigieren. Der neue Fund unterstreicht: Wann immer wir etwas greifen, profitieren wir von der uralten, genetischen Vorarbeit unserer Wasserverwandten.
