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Marmorkrebs Eine Klon-Armee dient der Krebsforschung

Klingt wie ein Science-Fiction-Film, ist aber ein realer Umwelt-Krimi: Binnen weniger Jahre ist der Marmorkrebs vom Aquarienbewohner zum global gefürchteten Vielfraß geworden. Er passt sich seiner Umwelt an und vermehrt sich durch Klonen. Das macht ihn für die Forschung interessant.

Stand: 05.02.2018

Marmorkrebs im Aquarium | Bild: picture-alliance/dpa

Das Deutsche Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg beschäftigt sich normalerweise mit dem Krebs als Krankheit und nicht mit dem gleichnamigen Tier. Doch vom Marmorkrebs (Procambarus virginalis) erhoffen sich die Wissenschaftler neue Erkenntnisse für die Tumorforschung. So lästig das Tier für die Umwelt ist, so wertvoll kann es für die Medizin werden.

Alle Marmorkrebse sind Weibchen

Der Everglades-Sumpfkrebs braucht noch Männchen und Weibchen zur Fortpflanzung.

Der Marmorkrebs wurde in den 1990er-Jahren in deutschen Aquarien entdeckt. Woher er ursprünglich stammt, kann so genau nicht mehr rekonstruiert werden. DNA-Analysen ergaben, dass es sich um eine Form des nordamerikanischen Everglades-Sumpfkrebses (Procambarus fallax) handelt. Allerdings mit einem entscheidenden Unterschied: Während der Everglades-Sumpfkrebs beide Geschlechter zur Fortpflanzung benötigt, vermehrt sich das Marmorkrebs-Weibchen durch Parthenogenese, die sogenannte Jungfernzeugung. Männchen gibt - und braucht es keine: Die Nachkommen entstehen aus unbefruchteten Eizellen, denen durch bestimmte Hormone eine Befruchtung vorgespielt wird. Der Marmorkrebs ist der einzig bekannte Flusskrebs, der sich auf diese Weise fortpflanzt. Im Zwölf-Wochen-Rhythmus können die Weibchen so bis zu 500 Eier produzieren.

Marmorkrebse klonen sich

Marmorkrebse sind immer Weibchen. Sie pflanzen sich ohne Männchen fort.

Wissenschaftler vom DKFZ haben das Erbgut von elf Marmorkrebsen entziffert, die aus deutschen Zoohandlungen und Badeseen sowie aus Madagaskar stammten. Sie fanden heraus, dass alle untersuchten Krebse genetisch identisch sind und von einem einzigen Weibchen abstammen. Beim Marmorkrebs scheint es sich um eine einzige Klon-Armee zu handeln! In nur zwei Jahrzehnten hat es der Krebs mit dem namensgebenden braun marmorierten Panzer so vom hübsch anzusehenden Aquarienbewohner zur weltweit gefürchteten Plage geschafft. Der Mensch tat sein Übriges dazu: Der Krebs wurde ausgesetzt, die Toilette hinuntergespült, Angler schleppten ihn als Lebendköder in Gewässer ein.

Marmorkrebs-Klone breiten sich aus

Seither bedrohen Heerscharen von allesfressenden Marmorkrebsen die Tier- und Pflanzenwelt. Es gibt sie auf der afrikanischen Tropeninsel Madagaskar, in Japan, Schweden, Italien und Deutschland. Auf Madagaskar zum Beispiel hat sich der Lebensraum der Krebse innerhalb von zehn Jahren von 1.000 auf 100.000 Quadratkilometer ausgedehnt. Die Krebse werden etwa zwölf Zentimeter groß, konkurrieren mit heimischen Krebsen ums Futter und können die Krebspest übertragen.

Epigenetik macht Marmorkrebse flexibel

Das Team um den Molekularbiologen Frank Lyko und den Bioinformatiker Julian Gutekunst stellte fest, dass sich die Krebse mithilfe epigenetischer Mechanismen schnell an ihre Umwelt anpassen können. Im Laufe ihres Lebens lagern sich eine Art kleine Schalter an die Erbgutstränge an, die Gene an- oder ausschalten. In Madagaskar sind die Tiere sowohl auf der Hochebene wie auch in tieferen Regionen zu finden. In Deutschland gibt es sie in Badeseen mit sehr hohem als auch in solchen mit sehr niedrigem Säuregrad, berichtet Frank Lyko. Eigentlich würden bei derart vielfältigen Lebensräumen verschiedene, genetisch angepasste Subspezies entstehen. Das sei aber beim Marmorkrebs nicht der Fall.

Marmorkrebs wird wichtiges Studienobjekt für die Krebsforschung

Die Erforschung des Marmorkrebses könnte wegweisend für das Verständnis von Tumoren sein, sagt Lyko, der die Abteilung Epigenetik am DKFZ leitet. Wie beim Marmorkrebs hätten die Zellen eines Tumors ihren Ursprung in einer einzelnen Zelle. Durch Teilung breitet sie sich rasant aus. Wie dieser Prozess aber genau funktioniert und was das für das Wachstum eines Tumors bedeute, sei noch nicht geklärt. Auch darüber, welche Wechselwirkungen zwischen einem "klonalen System" - wie beim Marmorkrebs - und seiner Umgebung bestehen, wollen die Wissenschaftler mehr herausfinden. Der Marmorkrebs könnte dabei helfen, ein Modellsystem zum Wachstum von Tumoren zu entwickeln.

  • Er ist dann mal da - Der Marmorkrebs erobert europäische Gewässer: 5. Februar 2018, 18.30 Uhr, nano, 3sat.
  • Er ist dann mal da - Der Marmorkrebs erobert europäische Gewässer: 6. Februar 2018, 16.30 Uhr, nano, ARD-alpha.

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