Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Evolution der Augen: Was wir von Spinnen lernen können

05.05.2015

Göttinger Wissenschaftler erforschen Embryonalentwicklung von Spinnenaugen

Die Entwicklung von Spinnenaugen wird durch die gleichen Gene gesteuert, die auch die Bildung anderer hochentwickelter Augen wie beispielsweise des menschlichen Auges und der Facettenaugen von Insekten regulieren.


Adulte Gewächshausspinne Parasteatoda tepidariorum auf einem Schaumstoffstopfen.

Foto: Universität Göttingen


Spinnenembryo: Ansicht des sich entwickelnden Kopfes.

Foto: Universität Göttingen

Das haben Wissenschaftler der Universität Göttingen am Beispiel der Gewächshausspinne Parasteatoda tepidariorum herausgefunden. Während Aufbau und Funktion der Spinnenaugen bereits sehr gut untersucht sind, war ihre embryonale Entwicklung bislang unerforscht. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift EvoDevo erschienen.

Eine parallel durchgeführte und ebenfalls kürzlich veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern der Universität Wien an der südamerikanischen großen Wanderspinne Cupiennius salei bestätigt die Ergebnisse der Göttinger Forscher.

Spinnentiere lösen seit jeher Faszination und Schrecken zugleich aus. Die meisten Spinnen besitzen bis zu acht Augen, die ihnen nahezu einen Rundumblick ermöglichen. Springspinnen können mithilfe ihrer Augen waghalsige Sprünge koordinieren, andere Spinnenarten können sehr gut im Dunkeln jagen oder nutzen polarisiertes und ultraviolettes Licht zur Navigation. Die acht Augen der Spinnen lassen sich in zwei Gruppen unterteilen: Die beiden meist etwas größeren Hauptaugen liegen vorn in der Mitte des Kopfes, die drei Nebenaugen liegen paarweise seitlich am Kopf.

Die Studie unter der Leitung der Göttinger Entwicklungsbiologen Dr. Nico Posnien und Dr. Nikola-Michael Prpic zeigt nun, dass sich die Haupt- und die Nebenaugen aus unterschiedlichen Regionen des heranwachsenden Kopfes der Spinne entwickeln. Die jeweils drei Nebenaugen entstehen aus einem ursprünglich zusammenhängenden Feld von Vorläuferzellen, das erst im späteren Verlauf der Entwicklung in die Anlagen der einzelnen Augen aufgeteilt wird.

„Durch einen ähnlichen Prozess werden auch die einzelnen Facetten der komplex zusammengesetzten Insektenaugen gebildet“, erläutert Dr. Prpic. Auch die beiden menschlichen Augen werden im frühen Embryo als ein Feld von zukünftigen Augenzellen angelegt und später getrennt. Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler einige Gene identifizieren, die diese Entwicklungsprozesse in der Spinne steuern. Diese weisen sehr große Ähnlichkeit mit den Genen auf, die auch die Bildung der Augen in Insekten steuern.

„Wir finden also zahlreiche Parallelen in den entwicklungsbiologischen Prozessen, die der Entstehung von Augen zugrunde liegen“, erklärt Christoph Schomburg, der Erstautor der Veröffentlichung. Die neuen Daten unterstützen damit die Theorie, dass alle Augentypen, vom komplexen Auge einer Fliege bis hin zum einfachen Auge von Plattwürmern, evolutionsgeschichtlich auf einen gemeinsamen Vorläufer zurückgehen könnten.

„Zum einen gibt es im Tierreich eine atemberaubende Vielfalt an Augentypen, -größen und -formen. Auf der anderen Seite wird die Embryonalentwicklung all dieser Augen durch eine überschaubare Anzahl an sehr ähnlichen Genen gesteuert“, fasst Dr. Posnien zusammen.

Originalveröffentlichung: Christoph Schomburg et al. Molecular characterization and embryonic origin of the eyes in the common house spider Parasteatoda tepidariorum. EvoDevo 2015, 6:15. Doi: 10.1186/s13227-015-0011-9.

Kontaktadresse:
Dr. Nico Posnien
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Biologie und Psychologie
Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Zoologie und Anthropologie
Abteilung Entwicklungsbiologie
Justus-von-Liebig-Weg 11, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-20817
E-Mail: nposnie@gwdg.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-goettingen.de/de/44993.html

Thomas Richter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mitten ins Herz
24.06.2019 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Systeme stabil halten
21.06.2019 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Partielle Mondfinsternis am 16./17. Juli 2019

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Wie im letzten Jahr findet auch 2019 eine in den späten Abendstunden in einer lauen Sommernacht gut zu beobachtende Mondfinsternis statt, und zwar in der Nacht vom 16. auf den 17. Juli. Die Finsternis ist zwar nur partiell - der Mond tritt also nicht vollständig in den Erdschatten ein - es ist aber für die nächsten Jahre die einzige gut sichtbare Mondfinsternis im deutschen Sprachraum.

Am Dienstagabend, den 16. Juli, wird ein kosmisches Schauspiel zu sehen sein: Der Vollmond taucht zu einem großen Teil in den Schatten der Erde ein, es findet...

Im Focus: Fraunhofer IDMT zeigt akustische Qualitätskontrolle auf der Fachmesse für Messtechnik »Sensor + Test 2019«

Das Ilmenauer Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT präsentiert vom 25. bis 27. Juni 2019 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Stand 5-248) seine neue Lösung zur berührungslosen, akustischen Qualitätskontrolle von Werkstücken und Bauteilen. Da die Prüfung zerstörungsfrei funktioniert, kann teurer Prüfschrott vermieden werden. Das Prüfverfahren wird derzeit gemeinsam mit verschiedenen Industriepartnern im praktischen Einsatz erfolgreich getestet und hat das Technology Readiness Level (TRL) 6 erreicht.

Maschinenausfälle, Fertigungsfehler und teuren Prüfschrott reduzieren

Im Focus: Fraunhofer IDMT demonstrates its method for acoustic quality inspection at »Sensor+Test 2019« in Nürnberg

From June 25th to 27th 2019, the Fraunhofer Institute for Digital Media Technology IDMT in Ilmenau (Germany) will be presenting a new solution for acoustic quality inspection allowing contact-free, non-destructive testing of manufactured parts and components. The method which has reached Technology Readiness Level 6 already, is currently being successfully tested in practical use together with a number of industrial partners.

Reducing machine downtime, manufacturing defects, and excessive scrap

Im Focus: Erfolgreiche Praxiserprobung: Bidirektionale Sensorik optimiert das Laserauftragschweißen

Die Qualität generativ gefertigter Bauteile steht und fällt nicht nur mit dem Fertigungsverfahren, sondern auch mit der Inline-Prozessregelung. Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Wie gut das mit einer bidirektionalen Sensorik bereits beim Laserauftragschweißen im Zusammenspiel mit einer kommerziellen Optik gelingt, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT auf der LASER World of PHOTONICS 2019 auf dem Messestand A2.431.

Das Fraunhofer ILT entwickelt optische Sensorik seit rund 10 Jahren gezielt für die Fertigungsmesstechnik. Dabei hat sich insbesondere die Sensorik mit der...

Im Focus: Successfully Tested in Praxis: Bidirectional Sensor Technology Optimizes Laser Material Deposition

The quality of additively manufactured components depends not only on the manufacturing process, but also on the inline process control. The process control ensures a reliable coating process because it detects deviations from the target geometry immediately. At LASER World of PHOTONICS 2019, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be demonstrating how well bi-directional sensor technology can already be used for Laser Material Deposition (LMD) in combination with commercial optics at booth A2.431.

Fraunhofer ILT has been developing optical sensor technology specifically for production measurement technology for around 10 years. In particular, its »bd-1«...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Plastik: Mehr Kreislauf gegen die Krise gefordert

21.06.2019 | Veranstaltungen

Rittal und Innovo Cloud sind auf Supercomputing-Konferenz in Frankfurt vertreten

18.06.2019 | Veranstaltungen

Teilautonome Roboter für die Dekontamination - den Stand der Forschung bei Live-Vorführungen am 25.6. erleben

18.06.2019 | Veranstaltungen

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

Neuartige und vielseitig einsetzbare Kunststoffzusätze

24.06.2019 | Materialwissenschaften

Mitten ins Herz

24.06.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wie man Wellen an die richtige Stelle biegt

24.06.2019 | Physik Astronomie

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