Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Unerwartete Evolution - Höhere Tiere stammen nicht von niederen Tieren ab

27.01.2009
Höhere Tiere stammen nicht von niederen Tieren ab

Wissenschaftler der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo), des Sackler Institute for Comparative Genomics im American Museum of Natural History und der Yale University stellen in der neuesten Ausgabe des Online-Fachmagazins PLoS Biology überraschende Ergebnisse der Evolutionsforschung vor. Die Publikation kann ab Dienstag, den 27. Januar 2009 unter http://biology.plosjournals.org im Internet eingesehen werden.

Die deutsch-amerikanische Arbeitsgruppe hinterfragt mit ihren Forschungsergebnissen die bisherige Auffassung über den Verlauf der Evolution der Tiere. Bislang galt es als selbstverständlich, dass die Evolution der Tiere vom einfachen zum komplexen Tierstamm erfolgte. Die neuen Forschungsarbeiten zeigen jedoch, dass sich die niederen Tiere parallel zu den höheren Tieren entwickelt haben. Zu den niederen Tieren werden beispielsweise Korallen und Quallen gezählt, zu den höheren Tieren gehören alle bekannten Gruppen vom Wurm bis zum Menschen.

"Frühere Studien wurden so interpretiert, dass sich die bilateralsymmetrischen Tiere, die sogenannten höheren Tiere oder Bilateria, aus niederen Tieren wie Schwämmen oder Nesseltieren entwickelt haben." sagt Prof. Dr. Bernd Schierwater, Leiter des Instituts für Tierökologie und Zellbiologie an der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover. "Unsere aktuellen Analysen zeigen aber, dass sich die höheren und niederen Tiere offensichtlich parallel entwickelt haben. Am Anfang der Evolution standen vermutlich Tiere, die den heutigen Placozoa ("Plattentiere") ähnelten."

Nach den neuen Erkenntnissen haben sich die niederen Tiere und die höheren Tiere (von Insekten bis Wirbeltieren) dann sehr früh getrennt. Der Vorfahre aller Tiere war das "Urmetazoon". Es ähnelt den heutigen Placozoa und wird deshalb Placula genannt. Die höheren Tiere leiten sich direkt von diesem Urmetazoon, der Placula, ab und keinesfalls wie bisher angenommen von Schwämmen, Nesseltieren oder gar Rippenquallen. Letztere haben sich parallel zu den höheren Tieren entwickelt und wären nach den neuen Erkenntnissen evolutionäre Sackgassen. "Diese sehr überraschende Parallelentwicklung von niederen und höheren Tieren widerspricht einem bisherigen Grundprinzip evolutionsbiologischen Denkens, nämlich, dass sich komplexere Formen graduell aus einfacheren Formen ableiten." sagt Professor Schierwater "Hier müssen wir wohl umdenken."

Das Nervensystem war ein zentraler Punkt für die bisherige Annahme, dass sich höhere aus niederen Tieren entwickelt haben. Obwohl bereits frühere Arbeiten Hinweise geliefert haben, dass sich niedere und höhere Tiere parallel entwickelt haben könnten, konnte sich die Theorie nicht durchsetzen, da es als unschlüssig galt, dass sich so ein komplexes System wie das Nervensystem zweimal entwickelt hat.

"Einige Leute werden sehr erstaunt sein, wenn sie erfahren, dass sich die Nervenzellen der Cnidaria und der höheren Tieren und damit auch der Menschen unterschiedlich entwickelt haben, " sagt Rob DeSalle, Kurator des Sackler Institute for Comparative Genomics im American Museum of Natural History. "Wenn wir aber mit diesem neuen Wissen einen Blick auf die Anatomie dieser Organismen werfen, können wir sehen, dass ihre Nervensysteme auch auf der morphologischen Ebene recht unterschiedlich sind." Schierwater ergänzt: "Die zugrunde liegenden genetischen Anlagen sind bei allen Tieren sehr ähnlich. Placozoa haben alle Anlagen in ihrem Genom, um ein Nervensystem auszubilden, aber sie machen es nicht. Sie könnten, aber sie müssen nicht."

Die Wissenschaftler haben bei ihren Analysen eine große Zahl an Merkmalen berücksichtigt und Daten verschiedenster Quellen zusammengefasst - unter anderem genomische und mitochondriale DNA-Sequenzen, Morphologiemerkmale und die morphologische Struktur von RNA-Molekülen. Auf der Basis dieser Daten haben sie die Entwicklungsgeschichte der Tiere (Phylogenese) überarbeitet. Insgesamt zogen sie für ihr Projekt mehr als 9.400 verschiedene Merkmale zu Rate.

Die Placozoa bilden einen eigenen Tierstamm und zählen neben Schwämmen und Quallen zu den niederen Tieren. Sie sind die strukturell einfachsten aller vielzelligen Tiere. Zum Tierstamm der Placozoa gehört nur ein Tierart: Trichoplax adhaerens. Diese ist nur wenige Millimeter groß und in allen warmen Meeren zu Hause. Die Tiere besitzen keine Körperachse, also weder Kopf noch Rumpf. In ihrem abgeflachten, scheibenförmigen Körper finden sich auch keine Gewebe oder Organe. Sie bewegen sich amöbenartig im seichten Wasser fort, dabei verändern sie fortlaufend ihre Form. Es sind einfache Tiere ohne Nervensystem mit nur vier verschiedenen Arten von Körperzellen. Zum Vergleich: Der Mensch besitzt 220 verschiedene Arten von Zell- und Gewebetypen. Weil Placozoa nie in ihrer natürlichen Umgebung untersucht wurden, war die Beschreibung dieses Tierstamms bisher problematisch. Neue Impulse für die Placozoenforschung setzte 2008 die Sequenzierung des Genoms von Trichoplax adhaerens durch das von Bernd Schierwater initiierte Trichoplax-Genom-Konsortium.

Für weitere Informationen steht Ihnen gern zur Verfügung:

Prof. Dr. Bernd Schierwater
Institut für Tierökologie und Zellbiologie
Tel.: (05 11) 9 53-88 80
E-Mail: bernd.schierwater@ecolevol.de

Sonja von Brethorst | idw
Weitere Informationen:
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.1000020
http://biology.plosjournals.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie