Wie die Giraffe ihren langen Hals bekam
Einzigartiges Herz-Kreislauf-System könnte Vorbild für Behandlungen bei Menschen sein
(dpa) - Wie kam die Giraffe zu ihrem langen Hals? Die zugrundeliegenden Veränderungen im Erbgut der Tiere haben Forscher aus Tansania, Kenia, Großbritannien und den USA untersucht. Das Team entzifferte dazu erstmals das Genom der Giraffe und ihres nächsten Verwandten, des Okapis.
Wesentliche Veränderungen des Skeletts und des Herz-Kreislauf-Systems entstanden bei Giraffen demnach im Verlauf der Evolution vermutlich zeitgleich. Die Wissenschaftler stellen ihre Untersuchung im Fachblatt „Nature Communications“vor.
Die langen Beine und vor allem der lange Hals lassen Giraffen bis zu sechs Meter in die Höhe ragen und machen sie zu den derzeit größten landlebenden Tieren der Erde. Ihre einzigartige Statur bringt zahlreiche Herausforderungen für das Skelett sowie für das Nerven- und HerzKreislauf-System der Tiere mit sich. Um etwa das Blut vom Herz zwei Meter in die Höhe Richtung Gehirn zu pumpen, haben sie ein besonders leistungsstarkes Herz.
Ihr Blutdruck ist zudem etwa doppelt so hoch wie bei anderen Säugetieren. Die Blutgefäße sind so angelegt, dass sie die entstehenden Druckunterschiede abfangen können, wenn die Giraffe plötzlich ihren Kopf herunterbeugt – etwa zum Trinken.
70 veränderte Gene
Institute of Science and Technology in Arusha (Tansania) über einen Vergleich von Giraffen- und Okapi-Genom. Okapis und Giraffen stellen die beiden einzigen Gattungen in der Familie der giraffenartigen Tiere dar. Okapis haben anders als ihre Verwandten keinen derart langen Hals. Die Wissenschaftler sequenzierten das Genom zweier Massai-Giraffen , einer Unterart, die im südlichen Kenia und Tansania beheimatet ist.
Die Analyse der Genome zeigte zunächst, dass sich die Entwicklungswege von Giraffen und Okapis später trennten als bislang angenommen: vor etwa 11,5 Millionen Jahren anstatt vor etwa 16 Millionen Jahren. Die Wissenschaftler identifizierten insgesamt 70 Gene, die bei Giraffen im Vergleich zu Okapis und zahlreichen anderen höheren Säugetieren derart verändert waren, dass sie eine Anpassung an die spezielle Biologie der Giraffe ermöglichten. So zeigte sich zum Beispiel die Abfolge der Bausteine in solchen Genen verändert, die unter anderem die Entwicklung der Halswirbel steuern. Giraffen haben trotz ihres langen Halses nicht mehr Wirbel als andere Säugetiere, diese sind aber extrem verlängert.
Giraffen hätten wegen ihrer Größe einige physiologische und strukturelle Probleme zu bewältigen, schreiben die Forscher. Die Lösung dieser Probleme, insbesondere im Bezug auf das leistungsstarke HerzKreislauf-System, könnten aufschlussreich für die Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und von Bluthochdruck beim Menschen sein.