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Axolotl Wie dem Schwanzlurch Körperteile nachwachsen

Der Axolotl kann Gliedmaßen und sogar Teile des Rückenmarks nachbilden. Warum ihn das für die Medizin und Alterforschung interessant macht, erfahrt ihr hier.

Stand: 17.11.2023

Der Axolotl ist ein mexikanischer Schwanzlurch, der die meiste Zeit seines Lebens im Wasser verbringt. Er ist schon ein eigenartiges Wesen: Sein Aussehen ist nicht sofort einzuordnen, irgendwo zwischen Molch, Salamander und Kaulquappe. Das liegt daran, dass er sein ganzes Leben lang im Larvenstadium bleibt, aber trotzdem geschlechtsreif wird. Dieses Phänomen nennt sich Neotenie.

Axolotl: Wassermonster mit nachwachsenden Gliedmaßen

Der Name "Axolotl" stammt von den Azteken und bedeutet übersetzt so viel wie "Wassermonster". Wobei das bis zu 25 Zentimeter lange Tier eher einen friedlichen Eindruck macht. Links und rechts am Hals befinden sich die Kiemenanhänge, die bei manchen Arten farblich hervorgehoben sind und wie kleine Bäume aussehen.

Bedrohte Art: Axolotl ist ein regenerationsfähiger Kannibale

Der Axolotl wird bis zu 25 Zentimeter groß und bis zu 25 Jahre alt. Der Lurch existiert bereits seit rund 350 Millionen Jahren, allerdings nur noch in geringer Zahl: Mittlerweile leben in Labors weit mehr Exemplare als in freier Natur. Es gilt als wahrscheinlich, dass seine Neigung zum Kannibalismus ein wesentlicher Grund für die extreme Regenerationsfähigkeit ist. Angesichts dieses Fressverhaltens ist das Nachwachsen von Gliedmaßen und Nerven ein Selektionsvorteil. Den ersten Axolotl brachte Alexander von Humboldt 1804 mit nach Europa - als exotische Kuriosität.

Beine und Rückenmark des Schwanzlurchs können nachwachsen

Und noch etwas macht das Tier besonders: Wenn es ein Bein verliert, wächst es innerhalb weniger Wochen einfach wieder nach. Auch Teile des Rückenmarks und verletztes Netzhautgewebe kann es komplett neu bilden. Warum der Axolotl ganze Gliedmaßen komplett mit Knochen, Muskeln und Nerven nachwachsen lassen kann, ist noch nicht gänzlich geklärt.

Gene des Lurchs: Komplettes Axolotl-Genom entziffert

2018 haben Wissenschaftler die gesamte Erbinformation des Schwanzlurchs entziffert. Die Studie erschien in der Zeitschrift "Nature".

"Wir haben jetzt die genetische Karte in der Hand, mit der wir untersuchen können, wie komplizierte Strukturen - zum Beispiel Beine - nachwachsen können."

Sergej Nowoshilow, Co-Autor der Studie, erschienen im Januar 2018 in der Zeitschrift 'Nature'

Eigenschaften des Lurchs Gegenstand der Forschung

Der Axolotl ist wegen seiner Eigenschaften schon seit rund 150 Jahren Gegenstand der Forschung. Eine der größten Axolotl-Kolonien wird im Labor des Instituts für Molekulare Pathologie in Wien betreut. Mehr als 200 Forscherinnen und Forscher betreiben an diesem Institut biomedizinische Grundlagenforschung.

Axolotl hat zehn Mal mehr DNA als der Mensch

Ein Axolotl im Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie in Wien.

Die komplette Erbinformation des Axolotl besteht aus 32 Milliarden Basenpaaren und ist damit mehr als zehnmal so groß wie das menschliche Genom. Das Erbgut des Lurchs ist somit auch das größte Genom, das bisher entziffert wurde. Dabei wurden mehrere Gene gefunden, die nur beim Axolotl (Ambystoma mexicanum) und anderen Amphibienarten vorkommen. Diese Gene sind in Gewebe aktiv, das sich regeneriert.

Mexikanischer Schwanzlurch: Axolotl-Gene für die Altersforschung

Biochemikerin Elly Tanaka fand heraus, dass zwei Proteine eine maßgebliche Rolle bei der Regenerationsfähigkeit des Schwanzlurchs spielen.

Mithilfe der PacBio-Technologie zur Bestimmung längerer Stücke des Genoms konnte das Axolotl-Genom komplett entziffert werden. Dabei ist aufgefallen, dass ein wichtiges und weit verbreitetes Entwicklungsgen - "PAX3" - beim Axolotl vollständig fehlt. Dessen Funktion übernimmt ein verwandtes Gen namens "PAX7". Beide Gene spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Muskeln und Nerven. Langfristig soll aus dieser Erkenntnis eine Anwendung für den Menschen entwickelt werden. Elly Tanaka identifizierte auch zwei Proteine, deren Zusammenwirken maßgeblich für das Nachwachsen von Körperteilen am Schwanzlurch verantwortlich ist. Aufgrund seiner Regenerationsfähigkeit und, weil der Axolotl sich nie über das Larvenstadium hinaus entwickelt, ist der Schwanzlurch auch für die Altersforschung von Bedeutung.

Bedrohte Art: Kaum noch Axolotl in freier Wildbahn

Wie viele Axolotl es noch in freier Wildbahn gibt, ist schwer zu schätzen. Manche Forscher gehen von etwa 2.300 Tieren aus, es könnten aber auch weit weniger sein. Schätzungen von 2009 kamen bereits auf nur noch zwischen 700 und 1.200 Exemplare. Laut der Internationalen Roten Liste gab es 2019 sogar nur noch 50 bis 1.000 entwickelte Tiere - Tendenz abnehmend (Stand: 2023). Das liegt hauptsächlich an der starken Verschmutzung des Lebensraums der Tiere in Mexiko, denn sie leben gerne in Kanalsystemen, in die Abfälle gespült werden. Für die bessere Versorgung der menschlichen Bevölkerung mit Proteinen wurden Fischarten angesiedelt, allerdings zum Nachteil des Axolotls: Karpfen verputzen seine Eier, Buntbarsche machen sich über die Jungtiere des Axolotl her.

Weniger Schwanzlurche: Gen-Diversität der Axolotl sinkt

Die letzten Exemplare leben im See Xochimilco sowie einigen weiteren kleinen Seen westlich von Mexiko-Stadt. Damit gilt der Axolotl seit 2006 als vom Aussterben bedroht. In Aquarien, Laboren und Zuchtstationen leben mittlerweile viel, viel mehr Exemplare als in freier Wildbahn. Manche werden sogar schon für Restaurants in Japan gezüchtet. Andere dienen weiter der Forschung. Dabei schrumpft der Genpool mit der Zeit, denn die Züchtungen werden oft nur untereinander kombiniert. Ob die Zucht-Axolotl also noch genau die gleichen Eigenschaften aufweisen wie seine Verwandten in der Natur, weiß man nicht.

Schwanzlurch als Haustier: Haltung eines Axolotl im Aquarium

In Mexiko, seiner Heimat, ist der Axolotl besonders als Haustier beliebt, wird schon fast verehrt. Wer sich die kleinen Lurche in die heimischen vier Wände holen möchte, kann das relativ einfach umsetzen, denn sie sind sehr robust und widerstandsfähig. Außerdem brauchen sie im Gegensatz zu anderen Salamandern nur ein Aquarium und keinen "Land-Anteil". Sie stammen alle aus Nachzuchten, das Entnehmen aus freier Wildbahn ist streng verboten. Sie mögen eine Wassertemperatur von 15 bis 21 Grad Celsius, manchmal auch kälter. Dann können sie sich besser von Krankheiten erholen. Wenn man sie mit anderen Axolotl zusammenhalten will, dann am besten mit gleichgroßen Artgenossen. Sie ernähren sich hauptsächlich von Lebendfutter wie Kleinfischen, Schnecken oder kleinen Krebsen.

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