Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schalenbildung innovativ für Evolution

20.12.2013
Göttinger Forscher entschlüsseln den Skelettbau eines über 540 Millionen Jahre alten Schwammes

Vor über 540 Millionen Jahren entstand aus einer Gesellschaft vergleichsweise einheitlicher Vorfahren mit weichen Körpern komplexes tierisches Leben. Die evolutionäre Innovation bestand darin, dass die Tiere mineralisierte Hartteile wie Schalen, Stacheln, Nadeln und Außenskelette ausbildeten.


Astrosclera willeyana
Foto: Universität Göttingen

Harte Stützelemente für Muskeln erlaubten eine effektivere Fortbewegung der Tiere und die Ausbildung von Zähnen das Jagen einer Vielzahl von Beutetieren, welche sich wiederum mit Schalen und Stacheln gegen diese Räuber und andere schädliche Umwelteinflüsse schützten.

All diese Spielarten der Biomineralisation ermöglichten die Erschließung neuer ökologischer Nischen und begünstigten die Entfaltung tierischen Lebens auf der Erde. Forscher der Universität Göttingen haben jetzt herausgefunden, wie ein verhältnismäßig einfach strukturiertes Tier den Abbau eigener Zellen zur Herstellung von Biomineralen und damit zum Skelettbau nutzt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Autophagy erschienen.

„Der marine Schwamm Astrosclera willeyana stellt sein Skelett aus Kalziumkarbonat her und bedient sich dafür anscheinend einer reich vorhandenen Vielfalt intrazellulärer Bakterien“, sagt Prof. Dr. Daniel Jackson vom Courant Forschungszentrum Geobiologie der Universität Göttingen, Leiter und Erstautor der Studie.

Mittels verschiedener molekularer Techniken konnten die Forscher demonstrieren, dass der Schwamm zunächst einen Teil dieser bakteriellen Gesellschaft über einen Mechanismus abbaut, der als Autophagie – Abbau eigener Zellbestandteile – bekannt ist. Die bakteriellen Abbauprodukte dienen dann als organisches Gerüst, an dem der Skelettbau stattfindet.

Autophagie spielt in vielfältigen biologischen Prozessen, wie Altern, Krebsentstehung, Hunger, Immunität und Energiehaushalt eine Rolle. Die Studie zeigt jedoch erstmals eine Verbindung von Autophagie und Biomineralisation auf. „Bisher wurde die Idee, dass auch andere Tiere mittels Autophagie ihre Skelette ausbilden, noch nicht getestet. Solche Entdeckungen würden eine spannende Gemeinsamkeit aufzeigen, die sich durch die Evolutionsgeschichte der Tierwelt ziehen könnte“, so Prof. Jackson.

Originalveröffentlichung: Daniel Jackson, Gert Wörheide: Symbiophagy and biomineralization in the “living fossil“ Astrosclera willeyana. Autophagy. Doi: dx.doi.org/10.4161/auto.27319.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Daniel Jackson
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Geowissenschaften und Geographie
Abteilung Geobiologie – Courant Forschungszentrum Geobiologie
Goldschmidtstraße 3, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-14177, E-Mail: djackso@gwdg.de

Thomas Richter | idw
Weitere Informationen:
http://www.geobiologie.uni-goettingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Klimawandel schwächt tropische Windsysteme
20.10.2017 | MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen

nachricht An der Wurzel des Amazonas: Bodentiefe bestimmt Vegetationstyp
20.10.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise