Hufeisennase
Im Zusammenhang mit der Erforschung der SARS-Viren hat die Hufeisennase eine gewisse traurige Berühmtheit erlangt.
Im Jahre 2013 konnte die chinesische Forscherin Shi Zhengli nachweisen, dass der SARS-CoV-Ausbruch 2002/2003 auf Viren zurückzuführen ist, die sie in der Chinesischen Hufeisennase (Rhinolophus sinicus) identifiziert hat. Es ist zwar noch nicht restlos geklärt, von welchem Tier das neue SARS-CoV-2 den Weg zum Menschen gefunden hat, aber es gibt Hinweise, dass wiederum Hufeisennasen am Ursprung stehen. Allgemein gelten die fliegenden Säugetiere als Horte verschiedenster Erreger, etwa SARS-CoV, Ebola, Tollwut, Marburg-Fieber. Da sie weite Strecken zurücklegen können, sind sie auch in der Lage, die Viren großräumig zu verteilen. Gerade in Südchina leben viele Fledermäuse zudem recht nahe an der Bevölkerung. Dass die Coronaviren zudem direkt auf den Menschen übertragen werden können und es eigentlich keinen Zwischenwirt brauchte, verdankt sich der Tatsache, dass sie über ein Enzym verfügen, das es ihnen ermöglicht, in menschliche Zellen einzudringen. Bei diesem Einfallstor handelt es sich um ein Protein, dass nicht nur bei Tieren, sondern auch bei Menschen vorkommen. Wie Nicola von Lutterotti in der NZZ schreibt, können vermutlich »fledermausstämmige Sars-Viren … leichtfüßig die Artenschranke« zum Menschen überwinden.
Möglich also, dass auch in diesem Fall wie beim SARS-CoV eine Chinesische Hufeisennase der Überbringer gewesen ist. Wahrscheinlicher ist nach verschiedenen wissenschaftlichen Überprüfungen von Genomen allerdings die These, dass eine Java-Hufeisennase (Rhinolophus affinis) Trägerin des SARS-CoV-2 in Frage kommen könnte. Es ist denkbar, dass das SARS-CoV-2 biologisch mit dem sogenannten RaTG 13-Virus verwandt ist, die Genome beider Viren stimmen zirka 96 Prozent überein. Vielleicht haben sie gemeinsame Vorfahren. Sie sind zwar nicht identisch, »aber die Hypothese, dass das 2019-nCoV von Fledermäusen stammt, ist sehr wahrscheinlich«, sagt Peng Zhou in nature (siehe unten). RaTG 13-Viren wurden in Kot-Abstrichen der Java-Hufeisennase in Yunnan gefunden.
Hufeisennasen also.
Chinesische Hufeisennase, fliegend (Der Kurier)
Eine Ehrenrettung
Ein Viertel aller Säugetierarten sind Fledermäuse. Bis jetzt sind neunhundert verschiedene Arten bekannt. Darunter finden sich auch 109 Arten der Hufeisennase.
Fledermäuse sind für die Regulierung der Insektenpopulation enorm wichtig. Sie können bis zu 1000 Mücken pro Stunde verschlingen. Zudem bringen sie auch der Landwirtschaft einen großen Nutzen, weil sie Schädlinge fressen. Laut Schätzung des kanadischen Evolutionsspezialisten Dan Riskin wird der Wert dieses Nutzens für die US-Agrarwirtschaft auf jährlich eine Milliarde US-Dollars veranschlagt (Quelle CNN), einerseits durch Einsparungen von Pestiziden, andererseits durch Ertragssteigerungen.
In der Familie der 109 Hufeisennasenarten (Rhinolophidae) kommen auch Arten in Mitteleuropa vor, zum Beispiel die Kleine Hufeisennase und die Große Hufeisennase. Eine ähnliche Art wie die Große Hufeisennase ist die Chinesische Hufeisennase, sie findet man im südlichen Teil von China und in Teilen Myanmars und Nepals. Sie ist nicht zu verwechseln mit der Java-Hufeisennase, die im gleichen Gebiet zu Hause ist, aber gegen Süden hin sich bis nach Indonesien ausgebreitet hat.
Den Namen trägt die Fledermaus aufgrund des hufeisenförmigen Hautlappens, der die Oberlippe bedeckt, sich um die Nasenlöcher rankt und bis zur Stirn hinauf reicht. Weitere Hautlappen ragen vom Gesicht, andere in Lanzettenform vom Kopf weg.
Ein ausgefeiltes Peilsystem mit Echoortung, die auf von den Oberflächen zurückgeworfenen Hochfrequenzlauten, die sie ausgestoßen haben, basiert, ermöglicht es ihnen, verschiedene Insekten zu unterscheiden und Gegenstände, Pflanzen und Tiere zu erkennen. Hufeisennasen können gleichzeitig rufen und horchen. Aufgrund der Bauweise der Flügel können sie zwar nicht sehr schnell fliegen, sind aber dennoch wendig und geschickt. Im Gegensatz zum Gemeinen Vampir können sie sich nicht auf allen Vieren fortbewegen. Auch die Hufeisennasen ruhen kopfüber hängend.
Die Chinesische und die Java-Hufeisennase haben eine Unterarmlänge von 43 bis 56 mm, eine Ohrlänge von 14 bis 23 mm und eine Schwanzlänge von 21 bis 30 mm. Die Flügelspannweite reicht von 290 bis 364 mm. Insgesamt gilt sie als mittelgroße Hufeisennase. Sie ähnelt im Aussehen der weit verbreiteten Rötlichen Hufeisennase, hat allerdings längere Flügel. Das Fell auf ihrem Rücken ist bei der Chinesischen zweifarbig: die unteren zwei Drittel der Haare sind bräunlich-weiß, während die Haarspitzen rötlich-braun sind. Das Bauchfell ist heller gefärbt und bräunlich-weiß. Java-Hufeisennasen sind eher gelblich bis orangefarben.
Auch wenn sie Warmblütler sind, fahren sie im Winter ihre Temperatur herunter und verfallen in einen lethargischen Zustand, den man Topor nennt.
Die Hufeisennasen jagen ihre Beute (Käfer, Nachtfalter, Fliegen, Schnaken, Spinnen) meistens in der Abend- und Morgendämmerung, entweder direkt in der Luft oder von Oberflächen weg. Da sie nicht blind sind, können sie auf ihrem Beuteflug auch die Augen benutzen. Für das ökologische Gleichgewicht spielen sie als Insektenverzehrer eine bedeutende Rolle.
Hufeisennasen paaren sich im Spätsommer. Die Weibchen können das Sperma mehrere Monate im Körper speichern, so dass die Geburt des Nachwuchses erst im Frühjahr stattfindet. Weibchen finden sich für den Wurf in sogenannten Wochenstuben zusammen. Nach etwa dreißig Tagen gehen die Jungen selbständig auf die Jagd. Nach drei Jahren sind sie geschlechtsreif. Die Chinesischen Hufeisennasen leben im Gegensatz zu anderen Arten meist in Kolonien.
Hufeisennasen bevorzugen Regionen, die unter achthundert Metern über Meer liegen, es wurden aber auch schon Wochenstuben auf tausendfünfhundert Metern und einzelne Tiere auf dreitausend Metern gesichtet.
Sie leben in Höhlen, offenen Gebäuden, Bergwerkstollen, Plantagen oder Tunnels. Wohnsiedlungen, in denen sie keine offen zugänglichen Nischen finden, meiden sie. Sie sind nicht bedroht. In ihrem Verbreitungsgebiet gibt es aber immer weniger naturnahe Landschaften. Sei es durch Agrarwirtschaft, durch Industrialisierung, durch Zersiedelung oder durch Infrastrukturbauten werden die Räume für Hufeisennasen immer enger und unzugänglicher. Isolation und Fragmentierung von Lebensräumen gehören zu den Hauptproblemen für die Tiere. Hinzu kommen Pestizide, die sie durch ihre Nahrung einnehmen.
Neues aus der Abteilung Hufeisennasen. Gefunden in nature.com.
Wie oben bereits erwähnt, konnte das SARS-CoV von der chinesischen Forscherin Shi Zhengli vom Wuhan Institute of Virology (WIV) im Jahre 2016 bei Chinesischen Hufeisennasen, die sie 2003 in Yunnan untersucht hatte, nachgewiesen werden. Von dieser Fledermausart ist das erste SARS-Virus mittels Zoonose auf den Menschen übertragen worden. Es gibt starke Hinweise – aber noch keine Beweise –, dass die Hufeisennase auch das neue Coronavirus in sich trägt. Die Virologengemeinde ist daran, diese These genauer unter die Lupe zu nehmen.
Forscherinnen und Forscher um Veasna Duong vom Pasteur-Institut in Phnom Penh in Kambodscha haben aus tiefgefrorenen Proben der Shamel Hufeisennasen Viren gefunden, die mit dem SARS-CoV-2 zu tun haben könnten. Das Genom konnte noch nicht komplett sequenziert werden, aber es deutet einiges darauf hin, dass es verwandt oder gar ein Vorfahre des SARS-CoV-2 sein könnte.
Man erinnere sich daran, dass Shi Zhengli mit ihrer Forschung an den Viren der Chinesischen Hufeisennase die Grundlage für die Entwicklung des Medikaments Remdesivir lieferte (das unterdessen jedoch nicht mehr sehr häufig eingesetzt wird, da die Wirkung doch nicht so breit ist, wie erste Resultate suggerierten).
Sollte sich die Annahme aus Kambodscha bewahrheiten, wäre das ein wichtiger Schritt für die Nachverfolgung der Zoonose auf den Menschen. Das Genom des gefundenen Virus müsste aber zu mindestens 97 Prozent identisch sein mit dem SARS-CoV-2, um mit ihm verwandt zu sein, stimmen sie zu 99 Prozent überein, dürfte es sich gar um einen direkten Ahnen handeln. Das SARS-CoV-2 und der Verwandte RaTG13 etwa sind zwar zu 96 Prozent identisch, aber der Unterschied entspricht gleichwohl einer Evolutionsdauer von 40 bis 70 Jahren. Obwohl sie entwicklungsmäßig also Jahrzehnte auseinander liegen, sind sich die Viren dennoch sehr ähnlich. Das für die Übertragung entscheidende Spikeprotein (die häufig abgebildeten Coronazacken) unterscheiden sich erheblich. Der Virologe Kristian Andersen ist der Meinung, das RaTG13 könne sich nicht so gut an die menschlichen Enzyme (sog. ACE2) binden, eine Ansteckung ist vermutlich eher unwahrscheinlich. Bei SARS-CoV-2 ist diese Stelle viel besser an die Enzyme angepasst.
Wie auch immer das Genom des in Kambodscha gefundenen Virus zusammengesetzt ist, es hilft sowieso dabei, die unterschiedlichen Erreger-Varianten in der Corona-Virusfamilie besser kennenzulernen, meint der Virologe Etienne Simon-Loriere vom Pasteur-Institut in Paris. Simon-Loriere ist daran, das Genom zu sequenzieren.
Bei einem neuentdeckten Virus namens Rc-o319, das kürzlich in einer Kleinen Japanischen Hufeisennase gefunden wurde, die 2013 gefangen und seither eingefroren war, ist das Genom schon bekannt. Es deckt sich nur zu 81 Prozent mit dem SARS-CoV-2. Dieser Prozentsatz reicht nicht, um über die Ursprünge des neuen Coronavirus genauere Erkenntnisse zu gewinnen. Der Fortschritt der Wissenschaft schreitet voran, auch deshalb, weil man etwas nicht beweisen konnte.
Beide Untersuchungen bestätigen jedoch die These, dass Coronaviren offenbar bei Hufeisennasen sehr häufig vorkommen, und zwar nicht nur in China, sondern auch in anderen asiatischen Ländern.
Eine weitere wichtige Erkenntnis solcher Untersuchungen betrifft die zeitliche Perspektive. Das SARS-CoV-2 und ähnliche Viren sind keine neuen Erreger, sie wurden lediglich erst kürzlich entdeckt und man ist wegen der Pandemie aufmerksam auf sie geworden. Sie haben sich in Hufeisennasen schon seit längerer Zeit eingenistet.
Das von den USA finanzierte Projekt PREDICT, das weltweit nach (tierischen) Ursprüngen von potenziellen Pandemien sucht, wurde im Februar 2020 von der US-amerikanischen Regierung gestoppt. Just zu jener Zeit, in der die Administration Trump Gerüchte verbreitete, das Virus stamme aus chinesischen Laboren und sei vielleicht gar willentlich ausgesetzt worden (Laborthese). Im April 2020 jedoch sprach die United States Agency for International Development (USAID) fast 3 Mio. USD, um in Proben von Fledermäusen, Schuppentieren und anderen Tieren aus Laos, Malaysia, Nepal, Thailand, Vietnam und Kambodscha nach weiteren Viren zu suchen. Die Resultate, die in ein paar Wochen publiziert werden sollen, werden mit Spannung erwartet.
Die NZZ meldet am 27. Januar 2021, dass Forscher um David Robertson der University of Glasgow Vorfahren des SARS-CoV-2 untersucht haben. Die nächsten Verwandten hat man 1500 Kilometer entfernt von Wuhan gefunden. Das Erbgut der untersuchten Coronaviren verändern sich nur sehr langsam. Allerdings haben sie herausgefunden, dass zwei unterschiedliche Viren-Varianten, die sich auf demselben Wirt befinden, Teile ihres Erbgutes tauschen können. Durch diesen Vorgang entsteht sprunghaft ein neues Virus mit einem neuen Erbgut. Die Forscher gehen davon aus, dass das mit SARS-CoV-2 nah verwandte Virus namens RmNY02, das sie untersucht haben, Teile des Erbguts von einem Coronavirus übernommen hat. Viren, die sich ihr Erbgut teilen, sind auch schon in Tieren entdeckt worden, die 2000 Kilometern voneinander entfernt leben.
Bezüglich der Hauptwirte von Coronaviren, den Fledertieren, stehen immer noch die Java- und die Chinesische Hufeisennase im Mittelpunkt. Ihre Verbreitungsgebiete überlappen sich sehr stark und schließen die Region um Wuhan und Yunnan mit ein, wo man auch mit Corona infizierte Schuppentiere gefunden hat (allerdings noch nicht solche mit SARS-CoV-2). In der Java-Hufeisennase hat man bekanntlich das mit dem SARS-CoV-2 zu 96 Prozent übereinstimmende RaTG13-Virus gefunden. Trägerin des RmNY02 ist die Malaiische Hufeisennase, ihr Verbreitungsgebiet ist verglichen mit den anderen beiden Hufeisennasen beschränkt. Die Forscher ziehen den Schluss, dass man sowohl geografisch als auch biologisch breit angelegt untersuchen muss. Nicht nur bezüglich der Gebiete, in denen nach den Viren gesucht wird, sondern auch bezüglich der Tierarten darf nicht zu eingeschränkt geforscht werden. Die Java-Hufeisennasen teilen sich ihre Schlafstätten mit anderen Fledermausarten. Dies bietet den Viren die Gelegenheit, auf andere Wirte überzuspringen und ihr Erbgut auszutauschen.
