Was hat die Natur da nur angerichtet! Der Kopf eines Pferds, der Schwanz eines Klammeraffen, die Bauchtasche einer Beutelratte, die Schnauze eines Ameisenbären – es scheint wie ein Triumph der marinen Wunderhaftigkeit über die Wahrscheinlichkeit, dass Seepferdchen überhaupt existieren. Diese Wesen könnte man sich selbst unter dem Einfluss halluzinogener Drogen kaum ausdenken. Tatsächlich aber hat die Evolution 42 bekannte Arten von Seepferdchen hervorgebracht, und alle paar Jahre wird eine neue beschrieben. Sie leben vor der Küste Neuseelands und Südamerikas, in der Mündung der Themse und seit ein paar Jahren wieder in den Seegraswiesen der Nordsee.

In der Vorstellung der griechischen Mythenwelt zogen die Hippokampen den Streitwagen des Meeresgottes Poseidon. Daher hat die Gattung der "gekrümmten Pferde" ihren Namen. Das Geheimnis ihrer Existenz fasziniert und verwirrt Forscher seit Jahrhunderten. Manche Gelehrte hielten sie für Insekten, der Begründer der modernen Taxonomie, Carl von Linné, schlug sie den Amphibien zu. Auch wenn Kiemen und Schwimmblase sie eindeutig als Fische ausweisen, behalten Seepferdchen ihre enigmatische Aura – bis heute.

Die aktuellste Erkenntnis kommt von einem Team um den Evolutionsbiologen Axel Meyer und den Genetiker Byrappa Venkatesh: In der Zeitschrift Nature berichten sie jetzt über das Genom des Tigerschwanz-Seepferdchens (Hippocampus comes). Von der Analyse der Erbsubstanz erhofften sie sich Antworten auf die Rätsel, die uns das Aussehen der Tiere aufgibt. Warum fehlen bei den Seepferdchen die Bauchflossen? Wieso wachsen ihnen keine Zähne? Und das größte Mysterium von allen: Warum werden bei den Seepferdchen die Männchen schwanger?

"Uns hat eigentlich eine scheinbar einfache Frage interessiert: Ist es möglich, am Genom abzulesen, wie das Tier aussieht? Offensichtlich sind die Antworten darauf beliebig komplex", sagt Axel Meyer, der den Lehrstuhl für Evolutionsbiologie an der Universität Konstanz innehat. Wie die genetische Information in den Erbanlagen das Äußere hervorbringt, den inneren Aufbau und die Funktionsweise eines Lebewesens: Das will die Wissenschaft ergründen, seit es Forschern vor Jahrzehnten gelang, den Code des Erbguts zu entschlüsseln – jenes Alphabet aus vier Buchstaben, dessen Prinzip für alle Lebewesen gleich funktioniert und das in jeder Zelle zu einem Buch zusammengebunden ist.

Doch jede Art von Lebewesen besitzt ihr eigenes Buch. Deren Sinn bei der Lektüre zu verstehen ist bis heute eine immer neue Herausforderung. Die Grammatik der Genome ist oft rätselhaft, die Wissenschaftler kennen nur einzelne Vokabeln ihrer Sprache.

Im Genom des Tigerschwanz-Seepferdchens suchten Meyer und seine Kollegen zum Beispiel nach einer Erbanlage namens tbx4. Dieser Erbgutabschnitt kontrolliert die Ausbildung der Extremitäten im Embryonen-Stadium, insbesondere von Hinterbeinen oder eben Bauchflossen – die bei den Seepferdchen ebenso fehlen wie das tbx4-Gen. Folgerichtig fragten sich die Forscher: Ist es vielleicht gerade das Fehlen dieses Gens, das für den Verlust der Bauchflossen verantwortlich ist?

Um das zu überprüfen, griffen sie zum neuesten Lieblingswerkzeug der Molekularbiologen: Crispr (ZEIT Nr. 27/16). Damit lässt sich punktgenau das tbx4-Gen auch bei anderen Arten ausschalten, zum Beispiel bei Zebrafischen. Und siehe da: Die genveränderten Zebrafische entwickelten daraufhin keine Bauchflossen, waren ansonsten aber gesund. Zu der Erkenntnis passt, dass tbx4 zwar im Erbgut vieler Lebewesen vorhanden ist, etwa bei Mäusen oder Menschen, dass es aber bei Schlangen durch einen genetischen Vorgang verloren gegangen ist – ihnen fehlen deshalb die Beine.

© ZEIT-Grafik

"Das Beispiel von tbx4 ist so interessant, weil es uns viel darüber erzählt, wie konservativ die Evolution agiert", sagt Axel Meyer. "Dieser Abschnitt ist universell, er kommt in Reptilien, Fischen und Säugetieren vor. Und trotz dieser großen Einheitlichkeit findet die Evolution Wege, eine extreme Vielfalt an Formen zu erzeugen. Sie löscht oder verdoppelt bestimmte Abschnitte, schaltet manche an und andere aus. Ich finde das faszinierend."