Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie der Maulwurf zu seinen zwölf Fingern kommt

14.07.2011
Vielfingrigkeit ist eine vererbbare Besonderheit und tritt bei Mensch und Tier relativ häufig auf.

Auch Maulwürfe verfügen über zusätzliche Finger. Bei ihnen ist der Verstoss gegen das Fünf-Finger-Schema der Landwirbeltiere allerdings die Norm. Jetzt klärt ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Paläontologen der Universität Zürich den genetischen Hintergrund für die Entwicklung ihres Extra-«Daumens» auf. Unter den Handwurzelknochen entsteht ein Knochen, der entlang des wahren Daumens verlängert wird und der Hand eine vergrösserte Fläche für das Graben bietet.


Computer-tomographische Darstellung des Handskeletts eines Maulwurfs (Talpa occidentalis), gut sichtbar der sichelförmige zusätzliche «Daumen».


Hand eines Maulwurfembryos (Talpa occidentalis) mit Markierung der Sox9-Moleküle, welche die Frühentwicklung des Skeletts anzeigen.

Was im Tierreich Hände hat, verfügt meist über zehn Finger. Eine der grossen Ausnahmen ist der kleine Maulwurf: Er hat einen zusätzlichen «Daumen», auf den er sich beim Graben abstützt und der seine Grabschaufeln vergrössert. Vielfingrigkeit – Polydaktylie – ist ein Phänomen, das sich bereits im Devon an verschiedenen Landwirbeltieren beobachten lässt. Sie tritt auch beim Menschen und bei Hunden und Katzen relativ häufig auf. Landwirbeltiere scheinen ein schlummerndes Entwicklungs-programm für Polydaktylie aufzuweisen, das aber nur unter gewissen Voraussetzungen aktiviert wird. Beim Maulwurf dagegen ist Polydaktylie die Norm, so dass bei ihm in der Embryogenese das Programm durchgängig aktiviert wird.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Marcelo Sánchez-Villagra, Professor für Paläontologie an der Universität Zürich, hat die Entstehung und Entwicklung des Extra-Daumens beim Maulwurf molekulargenetisch untersucht. Wie die Wissenschaftler in ihrem kürzlich im Fachmagazin «Biology Letters» erschienen Artikel zeigen, entsteht der Zusatzdaumen während der Embryogenese anders und auch später als die echten Finger. Finanziert wurden die Untersuchungen vom Schweizerischen Nationalfonds.

Im Gegensatz zu den restlichen Fingern der Maulwurfshand verfügt der Extra-Daumen nicht über verschiedene bewegliche Glieder. Er besteht vielmehr aus einem einzelnen, sichelförmig Knochen. Mit Hilfe von molekularen Markern können die Forscher erstmals zeigen, dass er später als die echten Finger aus einem umgeformten Sesambein des Handgelenks entsteht. Auch der echte Daumen teilt genetische Merkmale mit dem Handgelenk. Der Vergleich mit Spitzmäusen, die nächsten Verwandten von Maulwürfen, bei denen der Extra-«Daumen» fehlt, bestätigt die Entdeckung der Forscher.

Männliche Hormone gekoppelt mit Polydaktylie
Für die artspezifische Ausbildung des Extra-«Daumens» beim Maulwurf sehen die Forscher einen Zusammenhang mit dem eigentümlich «männlichen» Geschlechtsapparat von Maulwurfweibchen. Bei vielen Maulwurfarten haben die Weibchen vermännlichte Genitalien und sogenannte Ovotestes, d.h. anstelle von normalen Eierstöcken Keimdrüsen mit Hoden- und Eierstockgewebe. Androgene Steroide sind bekannt dafür, dass sie Knochenwachstum, -umbildung und -veränderungen sowie den Wandel von Sehnen in Gelenke beeinflussen. Ein hoher mütterlicher Testosteronspiegel wird denn auch als eine der Ursachen für Polydaktylie beim Menschen vermutet.
Literatur:
Christian Mitgutsch, Michael K. Richardson, Rafael Jiménez, José E. Martin, Peter Kondrashov, Me-rijn A. G. de Bakker, Marcelo R. Sánchez-Villagra; Circumenting the polydactyly ‚constraint‘: The mo-le’s ‚thumb‘. The Royal Society Biology letters, 2011, doi: 10.1098/rsbl.2011.0494
Kontakte:
Prof. Marcelo Sánchez
Universität Zürich
Paläontologisches Institut und Museum
Tel. +41 44 634 23 22
E-Mail: m.sanchez@pim.uzh.ch

Beat Müller | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.mediadesk.uzh.ch/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften