6. November 2025, 15:47 Uhr | Lesezeit: 7 Minuten

Der Grönlandwal: Langlebigkeit durch präzise Zellreparatur

Ein internationales Forschungsteam um Vera Gorbunova, Andrei Seluanov und Jan Vijg (University of Rochester und Albert Einstein College of Medicine, USA) hat untersucht, warum der Grönlandwal außergewöhnlich alt wird und dennoch selten an Krebs erkrankt.
Die Ergebnisse, veröffentlicht im Fachjournal „Nature“ zeigen: Der Grönlandwal besitzt außergewöhnlich effiziente DNA-Reparaturmechanismen, die defekte Zellen intakt halten und genetische Schäden beseitigen, bevor sie gefährlich werden.

Im Zentrum der Studie steht das Protein CIRBP (Cold-Inducible RNA Binding Protein). Es verbessert die Reparatur von DNA-Doppelstrangbrüchen – der gefährlichsten Form von DNA-Schäden – und sorgt dafür, dass dabei kaum Fehler entstehen. Die Zellen des Grönlandwals reparieren ihre DNA schneller und präziser als die von Menschen, Mäusen oder Rindern.

Darüber hinaus sind beide Hauptpfade der DNA-Reparatur, Non-Homologous End Joining (NHEJ) und Homologe Rekombination (HR), beim Grönlandwal außergewöhnlich aktiv. CIRBP schützt also die DNA-Enden, reduziert Chromosomeninstabilität und erhöht die Strahlenresistenz. Der Zerfall von Chromosomen-Enden ist besonders in den Fokus der Forschung gerückt und könnte einer der wichtigsten Faktoren sein, um Alterung und Abbau von Zellen zu verhindern.

Damit wird deutlich: Der Grönlandwal verhindert Krebs nicht durch den Abbau beschädigter Zellen (wie etwa Elefanten), sondern durch fehlerfreie Reparatur – eine Strategie, die auch sein extrem hohes Alter erklären könnte. ¹

Der Blauwal: Gigantismus als evolutionäre Erfolgsgeschichte

Bereits 2023 hatten Forscher um Felipe André Silva untersucht, warum einige Walarten – allen voran der Blauwal, das größte bekannte Lebewesen der Erde – so riesig wurden, ohne dass ihre Zellen dabei degenerierten.

Ein Schlüsselergebnis war die Entdeckung eines ehemals für die Zahnbildung zuständigen Gens, das bei Bartenwalen seine Funktion veränderte. Diese Mutation ermöglichte die Entwicklung der Bartenplatten – ein Filtersystem, mit dem Wale riesige Mengen Krill und Plankton effizient aufnehmen können. Dadurch wurde eine evolutionäre Nische erschlossen, die die Entstehung besonders großer Körpergrößen begünstigte.

Zudem identifizierten die Forscher vier Gene, die nicht nur das Wachstum fördern, sondern zugleich krebsvorbeugende Eigenschaften besitzen. Offenbar half diese genetische Ausstattung, die Risiken einer hohen Zellzahl – also vermehrter Zellteilung und potenzieller Mutationen – erfolgreich zu kontrollieren. Damit liefert die Blauwal-Studie eine weitere evolutionäre Erklärung dafür, wie Wale so groß werden konnten, ohne häufiger an Krebs zu erkranken. ²

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Warum Blauwale und Grönlandwale so riesig wurden

Blauwale und Grönlandwale gehören zu den größten Lebewesen, die jemals auf der Erde existiert haben. Der Blauwal erreicht bis zu 30 Meter Länge und rund 150 Tonnen Gewicht, der Grönlandwal immerhin bis zu 100 Tonnen. Beide Arten zählen damit zu den wahren Giganten der Meere.

Das Team analysierte die Genome von 19 Walarten, von denen sieben eine Körperlänge von über zehn Metern erreichten. Im Fokus standen dabei nicht nur die Zahnbildungsgene, sondern auch acht weitere, die bei der Regulierung von Wachstum und Zellteilung eine zentrale Rolle spielen. Fünf davon steuern die Produktion sogenannter insulinähnlicher Wachstumsfaktoren, die das Zellwachstum regulieren. Die übrigen vier Gene sind aus der Forschung an Landtieren wie Schweinen, Kühen oder Schafen bekannt. Denn, auch wenn es auf den ersten Blick nicht offensichtlich ist: Wale stammen von Landtieren ab.

Ihre Vorfahren waren einst kleine, vierbeinige Säugetiere, die an Land lebten und sich erst allmählich vollständig an das Leben im Wasser anpassten. Dabei handelte es sich um kleine, zähe Paarhufer wie den reh- oder maus­hirschgroßen Indohyus sowie den wolf- oder hundegroßen Pakicetus. Diese Verwandten der Wale lebten vor rund 50 Millionen Jahren noch auf vier Beinen. Somit gehören Schweine, aber auch Blauwale der Ordnung nach zu den Paarhufern, so seltsam das auch klingen mag.

Der Gigantismus von Blau- und Grönlandwal wiederum entwickelte sich erst vor etwa fünf bis zehn Millionen Jahren, obwohl es die ersten Wale bereits vor rund 50 Millionen Jahren gab. Heute leben in den Ozeanen rund 86 Walarten, zu denen auch Delfine und Schweinswale gehören. Diese Zahnwale sind also bedeutend älter als die langlebigen Bartenwale – und auch um einiges kleiner.

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Nahrungsaufnahme als Schlüssel zum Riesenwuchs der Bartenwale

Warum gerade Walarten wie der Blau- und der Grönlandwal so gewaltige Körpergrößen erreichten, darüber gab es schon länger verschiedene Vermutungen. Eine häufig genannte Erklärung ist die Unabhängigkeit von der Schwerkraft im Wasser. Diese erleichtere es großen Lebewesen, ihr eigenes Gewicht zu tragen.

Ebenso spielte wohl die reichhaltige Nahrungsverfügbarkeit in den prähistorischen Ozeanen eine Rolle, wie bereits die „New York Times“ berichtete. Eine besonders überzeugende Hypothese aus der Studie von Felipe André Silva und seinem Team bezieht sich jedoch auf die Nahrungsaufnahme der Meeressäuger. Denn diese unterscheidet sich grundlegend zwischen Zahn- und Bartenwalen.

Zahnwale orten ihre Beute mithilfe von Biosonar (Echolot) und jagen aktiv einzelne Fische oder Kalmare – teils sogar in großen Tiefen. Bartenwale hingegen haben eine völlig andere Strategie entwickelt. Sie öffnen ihr riesiges Maul, lassen Meerwasser mitsamt Krill, Plankton und anderen Kleinstorganismen einströmen und pressen es anschließend durch ihre Bartenplatten wieder heraus. Nur die Nahrung bleibt im Maul zurück – eine Form der Filtration, die als besonders energieeffizient gilt.

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Evolutionäre Vorteile von riesigen Walen

Diese Methode der Nahrungsaufnahme durch Filtration verschaffte den Bartenwalen offenbar einen entscheidenden evolutionären Vorteil. Nicht nur verlor das Zahn-Gen seine Funktion, sondern es ermöglichte erst die Entstehung von Bartenplatten, die als evolutionäre Innovation gelten. Dadurch konnten Bartenwale große Mengen an Nahrung mit minimalem Energieaufwand aufnehmen – eine ideale Voraussetzung für das Entstehen von Gigantismus.

Normalerweise erhöht sich jedoch mit zunehmender Körpergröße auch das Risiko für Krebserkrankungen. Denn je größer ein Organismus, desto mehr Zellen besitzt er – und desto häufiger teilen sich diese. Jede Zellteilung birgt das Risiko von DNA-Schäden, aus denen Krebszellen entstehen können. Aus zellbiologischer Sicht hätten gerade die größten Wale also deutlich schlechtere Überlebenschancen haben müssen.

Das Gegenteil ist jedoch der Fall – und hier schließt die Grönlandwal-Studie an: Sie zeigt, dass einige Walarten im Verlauf der Evolution Strategien zur Krebsvermeidung entwickelt haben, die weit über das hinausgehen, was man bisher kannte. Während die 2023er Studie vier Gene identifizierte, die Wachstum und gleichzeitig die Unterdrückung von Krebszellen fördern, fand das internationale Forschungsteam um Vera Gorbunova 2025 heraus, dass der Grönlandwal einen ganz anderen Weg wählt: Er verhindert Mutationen aktiv, indem er DNA-Schäden extrem präzise repariert.

Das Protein CIRBP behebt die gefährlichsten DNA-Verletzungen effizient und fehlerfrei. Dadurch bleiben die Zellen stabil, selbst über Jahrhunderte hinweg. Während also die evolutionären Riesen wie der Blauwal genetische Anpassungen entwickelten, um Wachstum und Zellteilung zu kontrollieren, perfektionierte der Grönlandwal die Reparatur seiner Erbsubstanz – und machte sich so unempfindlich gegen die Folgen seines eigenen Alterns.

Bedeutung von riesigen Walen für Evolution und Medizin

Diese Kombination aus gigantischem Körperbau und zellulärer Präzision ist einzigartig im Tierreich. Sie erklärt, warum Bartenwale trotz ihrer Größe und hohen Zellzahl außergewöhnlich langlebig und krebsresistent sind. Für die Medizin eröffnet das faszinierende Perspektiven: Von der Genregulation großer Walarten bis hin zur molekularen DNA-Reparatur des Grönlandwals könnten sich künftig neue Ansätze ergeben.

Sie erweitern nicht nur das Verständnis darüber, wie sich extreme Körpergrößen und Lebensspannen entwickeln können, sondern eröffnen auch neue Perspektiven für die biomedizinische Alters- und Krebsforschung. Denn wenn sich Mechanismen wie die DNA-Reparatur des Grönlandwals oder die wachstumsregulierenden Gene des Blauwals gezielt aktivieren ließen, könnten daraus künftig Strategien entstehen, um Zellschäden bei anderen Tieren und dem Menschen zu verhindern oder Alterungsprozesse zu verlangsamen.

Textliche Mitarbeit von Ninja Sinke