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Evolutionsforschung

Die Entwicklung startet im Bauch

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Gliedmaßen werden verdrängt

„Wir haben herausgefunden, dass sich Flossen oder Gliedmaßen nur an jenen Stellen entwickeln, wo die beiden mesodermalen Schichten ausreichend voneinander getrennt sind und wo sie mit ektodermalen Gewebe interagieren können. Und das ist an den beiden Enden des Darms – beim Mund und beim After – der Fall. Dazwischen ist für die Entwicklung von Flossen oder Gliedmaßen kein Platz. Denn die beiden mesodermalen Schichten verlaufen extrem dicht nebeneinander – da ist nur eine ganz schmale Trennungslinie vorhanden. Wir denken, dass diese beiden Schichten bei der Darm-Entwicklung sogar zusammenspielen“, erklärt der Theoretische Biologe Brian Metscher.

„Weil wir einen Bauch haben“

Nach dem hinteren Ende des Verdauungstraktes, der Analöffnung, treffen die mesodermalen Schichten beim Schwanzansatz zusammen. Dort, wo sich die Körperwand schließt, bildet sich eine einzige mittlere Flosse. Vorne in der Mitte, entlang des sich entwickelnden Darms schließt sich die Körperwand nicht vollständig. Deshalb entstehen gepaarte Ansätze für Flossen oder Gliedmaßen links und rechts der Mittellinie anstelle der mittleren Flosse. „Wir verfügen also über vier Gliedmaßen, weil wir einen Bauch haben“, ist sich Laura Nuño de la Rosa sicher.

Modell für weitere Forschung

Die aktuell vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zur laufenden Diskussion über die Entwicklung der verschiedenen embryonalen Schichten und Strukturen sowie über neue Ansätze in der Evolutionstheorie. Um Entwicklung und Evolution wirklich erfassen zu können, ist es wichtig, die embryonale Zellstrukturierung und die Wechselwirkungen der einzelnen Zellschichten zu verstehen – es genügt nicht, nur die Gene zu entschlüsseln. „Die wichtigste Funktion eines solchen Modells ist, einen folgerichtigen Rahmen zu schaffen – für weitere spezifische, darauf aufbauende Hypothesen. Diese können dann mit molekularen und anderen Labormethoden getestet werden“, so Brian Metscher abschließend.

Originalpublikation: Laura Nuño de la Rosa, Gerd B. Müller, Brian D. Metscher: The Lateral Mesodermal Divide: An Epigenetic Model of the Origin of Paired Fins. Evolution & Development, January 2014, 38-48; DOI: 10.1111/ede.12061

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ede.12061/full

(ID:42503663)