Studie Zeigt: Wir Haben Vier Gliedmaßen, Weil Wir Einen Bauch Haben

Neuaugen- und Stör-Schlüpflinge und beliebig Mausembryo, aufgenommen mit Röntgenmikrotomographie. | Copyright: Brian Metscher

Wien (Österreich) - Alle Wirbeltiere, die über einen Kiefer verfügen, haben auch vier Flossen oder Gliedmaßen - beliebig Paar vorne und eines hinten. Das war nicht stets so: Im Laufe die Evolution hat sich selbst die Ordnung von Flossen, Flügeln, Armen und Beinen verändert. Trotzdem gaben sich selbst bereits unsere frühesten Vorfahren mit die gleichbleibenden Ordnung von Zwei Paar Gliedmaßen zufrieden: Warum? Weil wir einen Bauch haben.

Wie das Forschungsteam gegen Laura Nuño de la Rosa vom Konrad-Lorenz-Institut und Brian Metscher von die Hochschule Wien aktuell in die Fachzeitschrift "Evolution & Development" (DOI: 10.1111/ede.12061) berichten, entstanden - wie bei vielen ungeklärten Fragen in die Evolutionsbiologie - hinein Laufe die Zeit mehrere hypothetische Modelle, gegen den Herkunft die paarigen Gliedmaßen bei den Kiefermäulern - hinein Fachjargon Gnathostomata - zu erklären.

Wie die Forscher erläutern, versteht man mitten Kiefermäulern jede jene Tiere mit Rückgrat und Kiefer, sowohl die lebenden als auch die ausgestorbenen.

"Ausgenommen davon sind jedoch Neunaugen und Schleimaale. Obwohl diese beiden Fischarten weder über Kiefer noch paarige Flossen verfügen, sind bei ihnen vom Rücken bis zum Schwanz entlang die Mittellinie Rückenflossen vorhanden", erläutert Metscher. Jeder Erklärungsansatz, warum das so ist, müsse daher nicht nur die fossilen Belege, sondern auch die Feinheiten die frühen Entwicklung von Flossen und Gliedmaßen berücksichtigen.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de

+ + + HIER können sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

"Wir haben uns für unsere Untersuchung auf zahlreiche Arbeiten die molekularen Embryologie und auf Forschungsergebnisse aus die Paläontologie und die klassischen Morphologie gestützt. Es ging uns darum, zu erklären, wieso die Wirbeltier-Embryo Gliedmaßen-Ansätze eingeschaltet jeder Seite bildet, und zwar jeweils beliebig Paar am Beginn und am Eind die Körperhöhle", erklärt Laura Nuño de la Rosa.

Das neue Modell enthält frühere Forschungsergebnisse - beruhend auf Genexpression und die Interaktionen zwischen verschiedenen Geweben, aus denen sich selbst beliebig Wirbeltierembryo entwickelt: "In den ersten Wochen seiner Entwicklung trennt sich selbst beliebig Embryo in drei Zellschichten: Das obere oder erste Keimblatt des Embryoblasten (Ektoderm) - die außer liegende Zellschicht, aus die Haut und Nervensystem entstehen, das innere Keimblatt (Endoderm), das nach den Verdauungsapparat bildet, und das mittlere Keimblatt (Mesoderm), das für Muskeln, Knochen und ungleich Organe verantwortlich ist. Das frühe Mesoderm spaltet sich selbst wiederum in Zwei Schichten, wobei die eine Schicht das Innere die Körperhöhle abdichtet und die ungleich die Außenseite des Darms bildet."

"Wir konnten herausfinden, dass sich selbst Flossen oder Gliedmaßen nur eingeschaltet jenen Stellen entwickeln, wo die beiden mesodermalen Schichten ausreichend voneinander abgesondert sind und wo sie mit ektodermalen zelluläres Gewebe interagieren können. Und das ist eingeschaltet den beiden Enden des Darms - beim Schnauze und beim After - die Fall. Dazwischen ist für die Entwicklung von Flossen oder Gliedmaßen kein Platz, denn die beiden mesodermalen Schichten verlaufen extrem stark nebeneinander, dort ist nur eine gesamter schmale Trennungslinie vorhanden. Wir denken, dass diese beiden Schichten bei die Darm-Entwicklung sogar zusammenspielen", erklärt Metscher.

Nach dem hinteren Eind des Verdauungstraktes, die Analöffnung, zusammenkommen die mesodermalen Schichten beim Schwanzansatz zusammen, und dort, wo sich selbst die Körperwand schließt, könn sich selbst eine einzige mittlere Flosse bilden. Vorne in die Mitte, entlang des sich selbst entwickelnden Darms könn sich selbst die Körperwand nicht vollendet schließen. Deshalb, so die Schlussfolgerung, entstehen gepaarte Ansätze für Flossen oder Gliedmaßen linke und rechts die Mittellinie anstelle die mittleren Flosse: "Wir verfügen daher über vier Gliedmaßen, weil wir einen Bauch haben."

Um Entwicklung und Evolution tatsächlich erfassen zu können, sei es wichtig, so die Forscher abschließend, die embryonale Zellstrukturierung und die Wechselwirkungen die einzelnen Zellschichten zu verstehen. Es genüge nicht, nur die Gene zu entschlüsseln. "Die wichtigste Zweck eines solchen Modells ist es, einen folgerichtigen Geltungsbereich zu schaffen – für weitere spezifische, darauf aufbauende Hypothesen, die dann mit molekularen und anderen Labormethoden getestet werden können."

grenzwissenschaft-aktuell.de
Quellen: univie.ac.at, vetmeduni.ac.at

Share this post