Faultiere sind bekannt für ihre extreme Langsamkeit und gelten als die langsamsten Säugetiere der Welt. In ihrem natürlichen Lebensraum, den dichten Regenwäldern, ist es für Wissenschaftler eine Herausforderung, diese faszinierenden Tiere zu untersuchen. Jüngste Forschungen haben nun gezeigt, dass genetische Faktoren eine entscheidende Rolle bei der langsamen Lebensweise der Faultiere spielen. Ein Team von Wissenschaftlern hat das Genom des Zweifinger-Faultiers (Choloepus didactylus) sequenziert und dabei spezifische genetische Merkmale identifiziert, die mit dem langsamen Stoffwechsel der Tiere in Verbindung stehen.
Die Studie, die in der Fachzeitschrift „BMC Biology“ veröffentlicht wurde, ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen mehreren Institutionen, darunter das Wellcome Sanger Institute in Cambridge und das Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) in Berlin. Die Forscher extrahierten DNA aus Gewebeproben eines in menschlicher Obhut lebenden Faultiers, das am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik sequenziert wurde. Anschließend verglichen sie das Faultiergenom mit dem von anderen Säugetieren, wie zum Beispiel Ameisenbären und Gürteltieren, um Unterschiede und Gemeinsamkeiten zu analysieren.
Die Analyse ergab, dass Faultiere eine Vielzahl von aktiven „springenden Genen“ besitzen, auch Transposons genannt. Diese DNA-Sequenzen haben die Fähigkeit, sich selbst zu kopieren und an anderen Stellen im Genom wieder einzufügen. Während aktive Transposons in anderen Säugetieren oft inaktiv oder fragmentiert sind, scheinen sie bei Faultieren eine besondere Rolle zu spielen. Diese Gene sind seit Millionen von Jahren durch die Evolution erhalten geblieben und könnten eng mit dem einzigartigen Stoffwechsel der Faultiere verknüpft sein.
Die Forscher fanden heraus, dass viele dieser Transposons in Zusammenhang mit den Mitochondrien stehen, den für die Energieproduktion in den Zellen verantwortlichen Organellen. Da Faultiere einen Metabolismus besitzen, der sich deutlich von dem anderer Säugetiere unterscheidet, vermuten die Wissenschaftler, dass diese speziellen Gene eine Schlüsselrolle bei den Anpassungen der Faultiere an ihren Lebensraum und der Entwicklung eines extrem langsamen Stoffwechsels spielen.
Faultiere, zusammen mit Gürteltieren und Ameisenbären, gehören zur Gruppe der Xenarthra, die als die einzigen höheren Säugetiere gelten, die ihren Ursprung in Südamerika haben. Diese Gruppe existiert seit etwa 65 Millionen Jahren, und einige ihrer ausgestorbenen Vorfahren waren ebenso gigantisch wie Elefanten. Heutzutage sind Faultiere ausschließlich baumbewohnend und werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: die Zweifinger- und die Dreifingerfaultiere. Sie verbringen den Großteil ihrer Zeit regungslos in den Bäumen, wo sie sich perfekt tarnen können. Ihre Fortbewegung ist so langsam, dass sie oft als „lebende Zeitlupen“ beschrieben werden.
Trotz ihrer Langsamkeit sind Faultiere ausgezeichnete Schwimmer und können beim Suchen nach einem Partner beträchtliche Strecken im Wasser zurücklegen. Ihr Stoffwechsel ist der niedrigste unter den Säugetieren und beträgt oft weniger als die Hälfte des Wertes, den man bei ihrer Körpergröße erwarten würde. Um Energie zu sparen, sind sie in der Lage, zwischen der Selbstregulierung ihrer Körpertemperatur und der Anpassung an die Umgebungstemperatur zu wechseln.
Die Erkenntnisse aus dieser Forschung könnten weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis von Stoffwechselerkrankungen und dem Alterungsprozess bei anderen Säugetieren, einschließlich des Menschen, haben. Die Wissenschaftler planen, die identifizierten Gene weiter zu untersuchen, um ihre Funktionen zu bestätigen und herauszufinden, wie Faultiere es schaffen, mit einem so langsamen Stoffwechsel gesund zu bleiben. Die Forschung könnte auch dazu beitragen, neue Ansätze für die Behandlung von Krankheiten wie Diabetes und Alterskrankheiten zu entwickeln.
Wie Dr. Marcela Uliano-Silva, eine der Hauptautoren der Studie, feststellt, zeigen die Ergebnisse, dass die Evolution in der Natur oft Lösungen hervorgebracht hat, die der Mensch noch nicht entwickelt hat. Durch das Studium solch ungewöhnlicher Organismen wie der Faultiere können Wissenschaftler möglicherweise wertvolle Einblicke gewinnen, die nicht nur für die Tiermedizin, sondern auch für die menschliche Gesundheit von Bedeutung sind.
Die Forschung wurde durch verschiedene Institutionen unterstützt, darunter Wellcome und das Forschungsprogramm „Horizont 2020“ der Europäischen Union, und stellt einen bedeutenden Schritt in der Erforschung der einzigartigen biologischen Mechan
