Biowissenschaftler der Universität Trier haben einen bedeutenden Fortschritt in der Erforschung von Spinnen erzielt, indem sie den vollständigen Bauplan von drei Spinnenarten entschlüsselt haben. Laut den Ergebnissen, die in der Fachzeitschrift „Molecular Ecology Resources“ veröffentlicht wurden, handelt es sich bei den untersuchten Arten um den Ammen-Dornfinger, die Gewächshaus-Federfußspinne und die Gliederspinne. Besonders bemerkenswert ist der Ammen-Dornfinger, die einzige giftige Spinne Deutschlands, während die Gewächshaus-Federfußspinne zu den wenigen Spinnen gehört, die keine Giftdrüsen besitzen.
Die Forschung könnte das Verständnis von Spinnengift und Spinnenseide erheblich verbessern. Weltweit gibt es über 52.000 Spinnenarten, aber nur für eine Handvoll liegen Genomdaten vor. Das Team entdeckte auch eine interessante Mutation in den Hox-Genen, die entscheidend für die Einteilung der Körperpartien ist, was weitere Fragen zur Klassifikation und Evolution von Spinnen aufwirft. Um diese komplexe Puzzlearbeit zu bewältigen, kamen ein Supercomputer und Künstliche Intelligenz zum Einsatz, was die Herausforderungen der Genom-Entschlüsselung verdeutlicht.
Ein Blick auf die komplexe Biologie von Spinnengiften
Laut einem internationalen Forscherteam, zu dem auch Wissenschaftler der Justus-Liebig-Universität Gießen gehören, ist die Chemie von Spinnengiften äußerst komplex. Spinnen produzieren Gifte sowohl zur Beuteerlegung als auch zur Verteidigung. Diese Gifte können Tausende von Komponenten enthalten, wodurch über 10 Millionen neue Naturstoffe isoliert werden könnten. Der Überblicksartikel, der im Fachmagazin „Biological Reviews“ erschien, hebt hervor, dass Spinnengifte dynamisch sind und ihre Zusammensetzung von Lebensabschnitt, Lebensraum und Geschlecht abhängt.
Laut den Forschern resultiert die Wirksamkeit von Spinnengiften nicht aus einzelnen Toxinen, sondern aus dem Zusammenwirken vieler Komponenten. Ein wichtiger Aspekt der Forschung ist das Fehlen brauchbarer Genomdaten für viele Spinnenarten. Dies hindert die Wissenschaftler daran, das volle Potenzial der biologischen Vielfalt und die Evolution von Spinnengiften zu erforschen, die laut der Studie in Zukunft eine bedeutende Rolle spielen könnte.
Pionierarbeit an Enzymen in Spinnengiften
Ein weiteres relevantes Forschungsthema ist die Untersuchung der Enzyme, die in Spinnengiften vorkommen. Das LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik hat kürzlich herausgefunden, dass Spinnengifte mehr als 3.000 Moleküle enthalten können, vor allem kleine Neurotoxine. In einer Studie konnten über 140 verschiedene Enzymfamilien identifiziert werden. Diese Enzyme sind für biochemische Stoffwechselprozesse entscheidend und könnten grundlegende Anwendungen in der Bioökonomie finden.
Die chemische Vielfalt in Spinnengiften wurde lange Zeit unterschätzt, und die identifizierten Enzyme könnten in zukünftigen Technologien, beispielsweise in Waschmitteln oder der Abfallbeseitigung, eingesetzt werden. Obwohl weniger als 1% aller Spinnenarten hinsichtlich ihrer Gifte untersucht wurde, könnte die aktuelle Forschung der Beginn eines neuen Feldes der Angewandten Forschung sein.
Die Erkenntnisse aus diesen Studien unterstreichen das enorme Potenzial, das in der Biologie der Spinnen verborgen ist, und die Möglichkeiten, die sich aus ihrer Erforschung ergeben. Wissenschaftler werden weiterhin an den Genomen und Giften dieser faszinierenden Kreaturen arbeiten, um das Wissen über ihre Rolle in der Natur zu erweitern und innovative Anwendungen zu entwickeln.
Für weiterführende Informationen zu diesen Themen können die Studien und Berichte unter diesen Links abgerufen werden: Universität Trier, Justus-Liebig-Universität Gießen, Senckenberg.
