Unter den invasiven Süsswasserfischen zählt die Schwarzmund-Grundel (Neogobius melanostomus) weltweit zu den umtriebigsten. Ursprünglich war der Fisch nur in den südosteuropäischen Brackwassergebieten des Schwarzen und Asowschen Meeres beheimatet, mittlerweile kommt sie allerdings weltweit vor. Der Grund für die hohe Anpassungsfähigkeit dieses Fisches könnte sein außergewöhnliches Immunsystem sein, wie nun ein internationales Biologenteam herausgefunden hat.

Die Schwarzmund-Grundel gehört nicht gerade zu den schönsten Fischen, dafür aber zählt sie zu den erfolgreichsten invasiven Fischarten überhaupt. Innerhalb nur weniger Jahre hat sie sich weltweit rasant verbreitet. In verschiedenen Süss- und Salzgewässern wurde dieser Fisch, eingeschleppt meist über Ballastwasser von Schiffen, inzwischen zur zahlenmässig dominanten Art.

Spezielles Immunsystem

Die ausgeprägten Anpassungsfähigkeiten der Schwarzmund-Grundel an neue Umgebungen hängen offenbar mit ihrem Immunsystem zusammen, wie nun Genomanalysen zeigten. Dazu wurden von einer aus Basel stammenden Schwarzmund-Grundel besonders lange Genomstücke ausgelesen und zusammengesetzt, die wegen ihrer Länge ein besonders vollständiges Genom ergaben. Analysiert wurden darauf Genfamilien, von denen angenommen wurde, dass sie sich auf die Fähigkeit der Fische beziehen, mit neuen Umgebungen umzugehen. Dabei konnten die Forscher von der Universität Basel Erweiterungen in spezifischen Enzymen namens Cytochrom-P450 beschreiben.

Außerdem fanden die Zoologen, dass bei dem Fisch alle Gene, die bei entzündlichen Abwehrreaktionen zum Einsatz kommen, mehrfach vorhanden sind – und das teilweise um bis zu 30 Mal mehr als bei vergleichbaren Arten. Dies könnte der Schwarzmund-Gundel helfen, mit krankheitserregenden Stoffen umzugehen, und damit ihre erfolgreiche Besiedlung der weltweiten Gewässer begünstigen. Was die Spezialisten allerdings noch rätseln lässt: Obwohl die Schwarzmund-Gundeln auch in stark verschmutztem Wasser vorkommen, etwa in Häfen, unterscheiden sie sich in der Entgiftung nicht von anderen Arten.

Flexibel bei Salzgehalt und Temperatur

Darüber hinaus fanden die Forscher bei Schwarzmund-Grundeln die genetischen Grundlagen dafür, dass die Fische sogenannte Osmolyte – Substanzen, die den osmotischen Zustand beeinflussen – sowohl produzieren als auch anreichern kann. Die Osmolyte helfen den Fischen einerseits dabei, mit Schwankungen im Salzgehalt umzugehen, anderseits aber auch, mit Trockenheit oder Kälte fertig zu werden. Das könnte laut der Studie im Fachjournal "BMC Biology" auch erklären, warum die Schwarzmund-Grundeln auch in der nördlichen Nordsee vorkommen, also in Wassertemperaturen weit unter jenen ihrer angestammten Heimat. (red, 12.2.2020)