Mammuts hatten Blut mit «Frostschutz»

Durch eine spezielle Anpassung konnte das Mammut Forschern zufolge in der Arktis überleben. Die Veränderung im Hämoglobin-Gen bewirkte, dass Sauerstoff auch bei tiefen Temperaturen leicht an Zellen abgegeben wird. Die letzten Vertreter der Gattung starben erst vor rund 3700 Jahren auf der Wrangel-Insel im sibirischen Eismeer aus.

Als einige Elefanten vor zwei Millionen Jahren von den Tropen in den Norden wanderten, wurde es dort gerade noch kälter. Die Tiere passten sich an, verkleinerten die Ohren und legten sich ein dickes Fell zu, wurden Mammuts. Sie haben sich durch eine Erbgutveränderung an die tiefen Temperaturen angepasst. Dadurch entstand eine spezielle Form des Sauerstoff-Transportproteins Hämoglobin in den roten Blutkörperchen, die auch bei tiefen Temperaturen den Sauerstoff leicht an die Zellen abgibt, wie ein internationales Forscherteam berichtet.

Unter Verwendung aus Fossilien isolierter DNA gelang es einem internationalen Forscher-Team, die Primär-Komponente Hämoglobin des Mammutbluts zu rekonstruieren. Die Studie deckt Anpassungen des Mammuts auf, die es dem Tier erlaubten, seine Gliedmassen herunterzukühlen, um den Wärmeverlust unter den harschen arktischen Bedingungen zu reduzieren.

Das Team wandelte in 25'000 bis 43'000 Jahre alten sibirischen Mammut-Knochen gefundene Hämoglobin-DNA-Sequenzen in RNA um, und brachten sie in moderne E. coli-Bakterien ein, welche daraus das echte Mammut-Protein erzeugten.

«Die resultierenden Hämoblobin-Moleküle sind absolut identisch mit solchen, die man durch die Entnahme echten Mammut-Bluts gewinnen würde», versichert Professor Cooper.

Das Projekt wurde vor sieben Jahren durch Kevin Campbell initiiert. «Ich hielt den Vorschlag damals für eine grossartige Idee, die jedoch niemals umsetzbar sein würde», erinnert sich Professor Cooper. «Ein ausgestorbenes Protein wiederzuerwecken war jedoch ein derart bahnbrechendes Konzept, dass wir es trotzdem versuchen mussten.»

Die neue Methode kann auch zur Erforschung anderer ausgestorbener Arten eingesetzt werden.

Das Erbgut der ausgestorbenen eiszeitlichen Elefantenart (Mammuthus primigenius) unterscheidet sich in der Analyse nur um etwa 0,6 Prozent von dem seines engsten heute lebenden Verwandten, dem Afrikanischen Elefanten, schreiben die Forscher um Stephan Schuster von der Pennsylvania State University im Fachmagazin «Nature». Damit sind die Genomunterschiede nur etwa halb so gross wie zwischen dem Menschen und seinem nächsten Verwandten, dem Schimpansen. Dabei haben sich Mammut und Elefant im Laufe der Evolution ungefähr zeitgleich voneinander getrennt wie Mensch und Schimpanse, vielleicht sogar noch etwas früher.