Hannover.de - Grundbaustein der modernen Evolutionsbiologie

Hannover.de - Grundbaustein der modernen Evolutionsbiologie wackelt
05/03/2006 01:37 PM
Hannover.de
Grundbaustein der modernen Evolutionsbiologie wackelt
Neue Erkenntnisse zur Entwicklungsgeschichte der Tiere
Wissenschaftlern der Stiftung Tierärztliche Hochschule
Hannover, der Yale University in den USA und der James
Cook University in Australien ist eine bedeutende
Entdeckung in der Entwicklungsgeschichte der Tiere
gelungen. Sie konnten zeigen, dass die Entwicklung der
Körperachse nicht bei alle Vielzelligen Tieren gleich
verläuft.
Diese Befunde wurden vom Fachmagazin „Current
Biology“ online vorab der Printausgabe publiziert. Die
Printausgabe von Current Biology erscheint am 9. Mai
2006.
Diplombiologe Sven Sagsser, Prof. Dr. rer.
nat. Bernd Schierwater (sitzend), Dr. rer.
nat. Wolfgang Jakob, Diplombiologe Kai
Kamm
Die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bernd Schierwater, Leiter des Instituts für Tierökologie und
Zellbiologie der TiHo, konnte gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern zeigen, dass die so
genannten Hox-Gene, die bei höher entwickelten Tieren für die Entwicklung der Körperachse
verantwortlich sind, bei Niederen Tieren in vergleichbarer Form nicht vorliegen.
Die Hox-Gene legen die Entwicklung eines Tieres vom Kopf bis zum Schwanz fest. Das HoxSystem wurde an Höheren Tieren unter anderem von Prof. Dr. Christine Nüsslein-Volhard,
Leiterin des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen, untersucht. NüssleinVolhard erhielt für ihre Arbeit 1995 den Nobelpreis für Medizin und Physiologie. Bisher ist man
davon ausgegangen, dass die Hox-Gene bei allen Tieren in der gleichen Reihenfolge angeordnet
sind und immer in der gleichen Reihenfolge abgelesen werden. Gemäß dieser
Lehrbuchanschauung sind nur wenige Gene für die Ausbildung der Hauptkörperachse der Tiere
und für eine formenreiche Evolution von tierischen Bauplänen verantwortlich. Dies gilt aber
nach den neuesten Erkenntnissen nicht für Niedere Tiere.
Der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Bernd Schierwater gelang es, nachzuweisen, dass die HoxGene der Höheren Tiere bei Niederen Tieren weder in vergleichbarer Form noch in der
beschriebenen Anordnung existieren. Für ihre Entdeckung haben die Wissenschaftler
verschiedene Cnidaria (Nesseltiere) untersucht und entdeckt, dass auch die Funktion dieser
Gene bei Niederen Tieren eine andere zu sein scheint. So ist z.B. ein bisher als gleich
(homolog) angesehenes Gen, das bei höher entwickelten Tieren die Information für die
Ausbildung des Hinterendes trägt, bei Niederen Tieren für die Kopfbildung verantwortlich. Die
neuen Befunde sind auch deshalb überraschend, weil die Besonderheiten des Hox-Systems
bisher als Grundlage für die Evolution besonders vielfältiger Bauplanmuster entlang der
Hauptkörperachse galten, etwa von der Entstehung eines vielgliedrigen Rumpfes mit vielen
Beinpaaren bei Ringelwürmern bis zur Entstehung eines kurzen Rumpfes mit Flügeln bei
Insekten.
Auch für die Systematik der Tiere ist die Entdeckung von grundsätzlicher Bedeutung. Sie
unterstreicht die Unterteilung in Niedere Tiere mit zwei Keimblättern und ohne Hox-System
und Höhere Tiere mit drei Keimblättern und mit Hox-System. Durch die Arbeit der Forscher
wird auch die Hypothese, alle Höheren Tiere hätten sich aus den Nesseltieren entwickelt,
grundsätzlich in Frage gestellt. „Die neuen Erkenntnisse haben endlich die von vielen
Wissenschaftlern ersehnte Klärung bezüglich der Verbreitung und Bedeutung des Hox-Systems
http://www.hannover.de/deutsch/reportag/tih_achs.htm
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Wissenschaftlern ersehnte Klärung bezüglich der Verbreitung und Bedeutung des Hox-Systems
für Vielzellige Tiere erbracht.“ so Professor Schierwater „Gleichzeitig werfen die Befunde völlig
neue Fragen nach den Mechanismen auf, die einer besonderen Formenvielfalt auch in Niederen
Tieren zugrunde liegen.“
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http://www.hannover.de/deutsch/reportag/tih_achs.htm
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