Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fisch-Taxonomie - Verräterische Steinchen

11.11.2014

Die erste umfassende Studie zu Gehörsteinchen bei afrikanischen Prachtgrundkärpflingen liefert wertvolle Informationen für die Identifikation fossiler Überreste der Fische und hilft, deren Evolutionsgeschichte nachzuvollziehen.

In der afrikanischen Regenzeit erwachen die Prachtgrundkärpflinge zum Leben: Die kleinen farbenfrohen Fische überdauern Trockenzeiten als Larven und entwickeln sich in temporären Tümpeln zu ausgewachsenen Fischen. Dabei können in demselben Tümpel bis zu vier verschiedene Arten gleichzeitig vorkommen.

„Das ist ungewöhnlich, denn meistens besiedeln nicht mehrere sehr nahe verwandte Arten denselben kleinräumigen Lebensraum“, sagt die LMU-Paläontologin Bettina Reichenbacher. Diese seltene Häufung machte sich Reichenbacher nun zunutze, um mit ihrem Kollegen Martin Reichard (Tschechische Akademie der Wissenschaften) zu untersuchen, ob die verschiedenen Arten mithilfe ihrer Gehörsteinchen bestimmt werden können.

Identifikationshilfe für Fossilien und heutige Fische

Gehörsteinchen oder Otolithen sind im Innenohr liegende Gleichgewichtsorgane, die aus dem Mineral Aragonit sowie organischen Komponenten bestehen. Viele Fischarten besitzen charakteristisch geformte Otolithen, die ihre Identifikation ermöglichen. Das ist besonders nützlich bei nah verwandten Arten, die sich ansonsten nur durch unterschiedliche Färbung unterscheiden. Weil Otolithen außerdem im Vergleich zum restlichen Fischskelett besonders gut erhalten bleiben, spielen sie in der Paläontologie eine große Rolle für die Erforschung der Biodiversität und Evolutionsgeschichte der modernen Knochenfische.

Die Paläontologie-Professorin Reichenbacher widmete sich nun den Otolithen heute lebender Prachtgrundkärpflinge, um eine Forschungslücke zu schließen: „Von Prachtgrundkärpflingen wurden bisher noch nie Fossilien beschrieben“, sagt Reichenbacher, „möglicherweise liegt dies auch daran, dass es noch keine Studien zu den Otolithen heutiger Prachtgrundkärpflinge gibt. Diese Wissenslücke könnte die Ursache dafür sein, dass fossile Reste von Prachtgrundkärpflingen möglicherweise einfach nicht als solche erkannt wurden“.

Charakteristische Formen trotz Umwelteinfluss

Otolithen werden in gewissem Ausmaß auch von der Umwelt beeinflusst: Dabei spielen etwa Strömungen, die Temperatur und das Nahrungsangebot eine Rolle. Das ist einerseits sehr interessant, weil fossile und rezente Otolithen dadurch auch Rückschlüsse auf die Lebensumstände der Fische zulassen. Andererseits müssen diese Umweltfaktoren berücksichtigt werden, wenn man Otolithen zur Identifikation und zur Analyse der Verwandtschaftsverhältnisse verschiedener Arten benutzt.

„Wir konnten nun zeigen, dass sich die Otolithen verschiedener ostafrikanischer Prachtgrundkärpfling-Arten deutlich unterscheiden, auch wenn die Fische aus demselben Tümpel kommen. Die genetisch festgelegten Unterschiede wirken sich also stärker aus als die gemeinsame Umgebung“, sagt Reichenbacher.

Mit ihrer Arbeit legten die Wissenschaftler den Grundstein, um die faszinierenden Prachtgrundkärpflinge anhand ihrer Otolithen zu klassifizieren und ihre Evolutionsgeschichte nachzuvollziehen. Dies ist für die Wissenschaft umso wertvoller, weil Prachtgrundkärpflinge ein wichtiger Modellorganismus etwa für die Erforschung von Alterungsprozessen sind.

Und möglicherweise werden bald auch fossile Vorfahren der heutigen Fische ans Licht kommen: Reichenbacher will ihre neuen Erkenntnisse für die Untersuchung spanischer Fossilien nutzen, unter denen sie auch rund sechs Millionen Jahre alte Reste von Prachtgrundkärpflingen vermutet.
PLOS ONE 2014 göd

Publikation:
Otoliths of five extant species of the annual killifish Nothobranchius from the East African savannah
Bettina Reichenbacher, Martin Reichard
PLOS ONE 2014

Kontakt:
Prof. Dr. Bettina Reichenbacher
Department für Geo- und Umweltwissenschaften
Paläontologie & Geobiologie
Telefon: +49 (0) 89 2180 6603
Fax: +49 (0) 89 2180 6601
E-Mail: b.reichenbacher@lrz.uni-muenchen.de

In der afrikanischen Regenzeit erwachen die Prachtgrundkärpflinge zum Leben: Die kleinen farbenfrohen Fische überdauern Trockenzeiten als Larven und entwickeln sich in temporären Tümpeln zu ausgewachsenen Fischen. Dabei können in demselben Tümpel bis zu vier verschiedene Arten gleichzeitig vorkommen. „Das ist ungewöhnlich, denn meistens besiedeln nicht mehrere sehr nahe verwandte Arten denselben kleinräumigen Lebensraum“, sagt die LMU-Paläontologin Bettina Reichenbacher. Diese seltene Häufung machte sich Reichenbacher nun zunutze, um mit ihrem Kollegen Martin Reichard (Tschechische Akademie der Wissenschaften) zu untersuchen, ob die verschiedenen Arten mithilfe ihrer Gehörsteinchen bestimmt werden können.

Identifikationshilfe für Fossilien und heutige Fische

Gehörsteinchen oder Otolithen sind im Innenohr liegende Gleichgewichtsorgane, die aus dem Mineral Aragonit sowie organischen Komponenten bestehen. Viele Fischarten besitzen charakteristisch geformte Otolithen, die ihre Identifikation ermöglichen. Das ist besonders nützlich bei nah verwandten Arten, die sich ansonsten nur durch unterschiedliche Färbung unterscheiden. Weil Otolithen außerdem im Vergleich zum restlichen Fischskelett besonders gut erhalten bleiben, spielen sie in der Paläontologie eine große Rolle für die Erforschung der Biodiversität und Evolutionsgeschichte der modernen Knochenfische.

Die Paläontologie-Professorin Reichenbacher widmete sich nun den Otolithen heute lebender Prachtgrundkärpflinge, um eine Forschungslücke zu schließen: „Von Prachtgrundkärpflingen wurden bisher noch nie Fossilien beschrieben“, sagt Reichenbacher, „möglicherweise liegt dies auch daran, dass es noch keine Studien zu den Otolithen heutiger Prachtgrundkärpflinge gibt. Diese Wissenslücke könnte die Ursache dafür sein, dass fossile Reste von Prachtgrundkärpflingen möglicherweise einfach nicht als solche erkannt wurden“.

Charakteristische Formen trotz Umwelteinfluss

Otolithen werden in gewissem Ausmaß auch von der Umwelt beeinflusst: Dabei spielen etwa Strömungen, die Temperatur und das Nahrungsangebot eine Rolle. Das ist einerseits sehr interessant, weil fossile und rezente Otolithen dadurch auch Rückschlüsse auf die Lebensumstände der Fische zulassen. Andererseits müssen diese Umweltfaktoren berücksichtigt werden, wenn man Otolithen zur Identifikation und zur Analyse der Verwandtschaftsverhältnisse verschiedener Arten benutzt. „Wir konnten nun zeigen, dass sich die Otolithen verschiedener ostafrikanischer Prachtgrundkärpfling-Arten deutlich unterscheiden, auch wenn die Fische aus demselben Tümpel kommen. Die genetisch festgelegten Unterschiede wirken sich also stärker aus als die gemeinsame Umgebung“, sagt Reichenbacher.

Mit ihrer Arbeit legten die Wissenschaftler den Grundstein, um die faszinierenden Prachtgrundkärpflinge anhand ihrer Otolithen zu klassifizieren und ihre Evolutionsgeschichte nachzuvollziehen. Dies ist für die Wissenschaft umso wertvoller, weil Prachtgrundkärpflinge ein wichtiger Modellorganismus etwa für die Erforschung von Alterungsprozessen sind. Und möglicherweise werden bald auch fossile Vorfahren der heutigen Fische ans Licht kommen: Reichenbacher will ihre neuen Erkenntnisse für die Untersuchung spanischer Fossilien nutzen, unter denen sie auch rund sechs Millionen Jahre alte Reste von Prachtgrundkärpflingen vermutet.
PLOS ONE 2014 göd

Publikation:
Otoliths of five extant species of the annual killifish Nothobranchius from the East African savannah
Bettina Reichenbacher, Martin Reichard
PLOS ONE 2014

Kontakt:
Prof. Dr. Bettina Reichenbacher
Department für Geo- und Umweltwissenschaften
Paläontologie & Geobiologie
Telefon: +49 (0) 89 2180 6603
Fax: +49 (0) 89 2180 6601
E-Mail: b.reichenbacher@lrz.uni-muenchen.de
http://www.palaeontologie.geowissenschaften.uni-muenchen.de/personen/professuren/reichenbacher/index.html

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden neue Ansätze gegen Wirkstoffresistenzen in der Tumortherapie
15.12.2017 | Universität Leipzig

nachricht Moos verdoppelte mehrmals sein Genom
15.12.2017 | Philipps-Universität Marburg

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: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik