Als Heringe vor nicht mehr als achttausend Jahren vom Atlantik in die Ostsee einwanderten, trafen sie auf Brackwasser: Im Bottnischen Meerbusen zwischen Schweden und Finnland lag schon damals der Salzgehalt bei 0,2 bis 0,3 Prozent. Im Atlantik ist er mit 3,4 bis 3,5 Prozent mehr als zehnmal so hoch. Trotzdem vermehrten sich die Fische so stark, dass Hering zu einem wichtigen Teil der Ernährung der Bevölkerung an den Ostseeküsten wurde.
Wie es dem Atlantischen Hering (Clupea harengus) gelungen ist, sich an die salzarmen Bedingungen in der Ostsee anzupassen, haben Wissenschaftler um den schwedischen Biologen Leif Andersson von der Universität Uppsala nun aufgeklärt. Die Forscher haben das Genom von Atlantischen Heringen mit dem der Ostseeheringe verglichen und festgestellt: Entscheidend sind die Veränderungen an Genen, die zentrale Vermehrungsprozesse der Fische steuern. Die Arbeit ist nun im Journal „PNAS“ erschienen. Bei Heringen werden die Eizellen direkt im Meerwasser befruchtet. Daher reagieren sowohl die Fischeier als auch die Spermien empfindlich auf unterschiedliche Salzgehalte.
Bei den Heringen in der Ostsee fanden die Forscher heraus, welche Gene für die Produktion eines speziellen Ionenkanals in Spermien verantwortlich sind und welche ihre Funktion in salzarmem Wasser erhalten. Beim Ostseehering ist das wichtigste Protein in der Hülle um die Eier verändert. Deshalb ist sie dichter und härter als beim Atlantischen Hering, und die Eier des Ostseeherings schwellen im Brackwasser nicht an. Sie platzen nicht, sondern bleiben intakt. Allerdings könnte eine besonders stabile Eihülle dann die Larven daran hindern, zu schlüpfen, wenn sie sich so weit entwickelt haben. Daher hat bei Ostseeheringen das Enzym, das die Hülle zersetzt, in salzarmem Wasser eine höhere Aktivität.
Andersson bezeichnet diese Zusammenhänge als „Lehrbuchbeispiel“ dafür, wie natürliche Selektion in der Veränderung mehrerer Gene resultiert, die gemeinsam dafür sorgen, dass sich eine Art in einer neuen Umgebung vermehren kann.
