Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolution bei Fröschen der Tropen

18.01.2011
Tropische Frösche, ihre Chromosomen, ihre Evolution: Damit befasst sich der Wissenschaftler Michael Schmid vom Biozentrum der Universität Würzburg seit Jahrzehnten. Die Ergebnisse seiner Arbeit sind in einem neuen Buch dokumentiert, das aus mehreren Gründen als einzigartig gilt. Für das Wissen über das Erbgut der Wirbeltiere stelle es einen „unschätzbaren Gewinn“ dar, so Schmids Fachkollege Holger Höhn.

In den tropischen Regionen von Südamerika, Mittelamerika und der Karibik lebt etwa die Hälfte aller Amphibien-Arten, die es weltweit gibt. Dazu gehören auch Frösche, die bei ihrer Fortpflanzung nicht auf Wasser angewiesen sind. Sie legen ihre Eier auf dem Trockenen ab, und daraus schlüpfen direkt die Jungtiere, ohne Umweg über das Kaulquappen-Stadium.


Tropische Frösche dokumentiert Michael Schmid in einem neuen Buch. Hier zu sehen: Eleutherodactylus pantoni (Jamaica).
Foto: Michael Schmid

Wegen dieser Eigenheit bekam die Froschgruppe den Namen Terrarana verpasst („Erdfrösche“). Sie kommt in den Tropen der Neuen Welt mit fast 900 Arten vor und macht damit 27 Prozent der dort lebenden Froscharten aus. Eine enorme Vielfalt – keine andere Wirbeltiergruppe auf der Erde hat derart viele Arten.

Viel Erfahrung mit Fröschen und Chromosomen

Für das Erbgut der Froschgruppe Terrarana interessiert sich Professor Michael Schmid vom Biozentrum der Uni Würzburg schon seit 25 Jahren. Elf Forschungsreisen in die Tropen hat er in dieser Zeit mit seinen Kollegen Claus Steinlein und Wolfgang Feichtinger unternommen.

Noch längere Erfahrung hat Schmid mit der Untersuchung von Chromosomen der Wirbeltiere, einschließlich des Menschen: Damit begann er vor 33 Jahren. Immer setzte er dabei die jeweils neuesten Analysetechniken ein. In seinem Labor im Institut für Humangenetik wurden zudem viele Techniken zur Charakterisierung von Wirbeltier-Chromosomen entwickelt oder verbessert. Davon zeugen über 350 wissenschaftliche Veröffentlichungen.

Monumentales Werk veröffentlicht

Vor zehn Jahren begann Schmid zudem eine intensive Zusammenarbeit mit dem kanadischen Biologen James Bogart und dem US-amerikanischen Evolutionsforscher Blair Hedges. Die Ergebnisse dieser Kooperation sind jetzt in einem 568 Seiten starken Buch in englischer Sprache erschienen. „Ein wahrhaft monumentales Werk“, so Holger Höhn, der frühere Leiter des Instituts für Humangenetik. „Es enthält mehr als 2000 Abbildungen und dokumentiert die umfangreichste Analyse, die jemals am Erbgut von Wirbeltieren durchgeführt wurde.“

Chromosomen-Stammbaum konstruiert

Schmid und seine Kollegen haben die Chromosomen von 261 Terrarana-Arten mit vielen Techniken untersucht. Darüber hinaus haben sie auch denjenigen Teil des Erbguts analysiert, der in den Mitochondrien vorliegt – das sind spezialisierte „Mini-Organe“ in der Zelle. Durch den Vergleich der beiden Erbgut-Typen konnten sie schließlich einen vier Seiten umfassenden „Chromosomen-Stammbaum“ für die Terrarana-Frösche konstruieren.

„An Hand dieses Stammbaums lassen sich die verschiedensten Typen von Chromosomen-Veränderungen als Abbild einer evolutionären Kette verstehen, die sich über 60 Millionen Jahre erstreckt“, erklärt Höhn die Bedeutung dieser Forschung. „Allgemein gültige, auch für uns Menschen zutreffende Prinzipien der Chromosomen-Evolution sowie die Entstehung von Geschlechtschromosomen werden dabei offensichtlich und nachvollziehbar – ein unschätzbarer Gewinn für das Verständnis der mikroskopischen Organisation und Funktion des Erbgutes aller Wirbeltiere.“

Von höchster Qualität seien in dem Buch nicht nur die Texte, sondern auch die Abbildungen der Chromosomen, die verschiedenen Färbemethoden unterworfen wurden. „Einen besonderen ästhetischen Genuss bieten die Farbfotos der einzelnen Froscharten“, sagt Höhn.

Virtuell vorm Aussterben bewahrt

Trotzdem hat Höhn auch Grund zur Klage: „Die fortschreitende ‚Zivilisation‘ raubt unserem Planeten jährlich mehrere hundert Amphibien-Arten“, bedauert er. Unschätzbar sei darum der Verdienst von Michael Schmid und seinen Kollegen. Denn sie haben die enorme Vielfalt der Chromosomen und Erscheinungsbilder dieser bedrohten Wirbeltiere für die nachfolgenden Generationen dokumentiert – und damit zumindest virtuell vorm Aussterben bewahrt.

M. Schmid, J.P. Bogart, S.B. Hedges (Hrsg.): “The Chromosomes of Terraranan Frogs. Insights into Vertebrate Cytogenetics”, Karger-Verlag, Basel 2010, 568 Seiten, 2071 Abbildungen, 590,50 Euro, ISBN: 978-3-8055-9607-7.

Gunnar Bartsch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress
23.02.2018 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren
23.02.2018 | Max-Planck-Institut für molekulare Genetik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics