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Hox-Gene wurden für zusätzliche Aufgaben rekrutiert © dpa
Hox-Gene wurden für zusätzliche Aufgaben rekrutiert © dpa

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Weichtiere entstehen ähnlich wie Wirbeltiere

10.10.2018

Wie Weichtiere entstehen, ist in mancher Hinsicht ähnlich wie bei Wirbeltieren, berichten Wiener Forscher. Auch bei ihnen werden die "Hox-Gene" entlang der Körperlängsachse ausgeprägt und zeitlich teils so eingeschaltet, wie sie auf dem Erbgut angeordnet sind, erklären sie im Fachblatt "Proceedings B" der Royal Society. Zusätzlich haben diese Gene bei Tintenfisch und Co Spezialaufgaben entwickelt.

Hox-Gene sind in der Evolution sehr früh entstanden und daher bei vielen Tieren von Korallen bis hin zum Menschen vorhanden, sagte Andreas Wanninger vom Department für Integrative Zoologie der Universität Wien im Gespräch mit der APA. Sie werden in der Regel zeitlich in der Entwicklung der Tiere und auch räumlich von vorne nach hinten genau in jener Reihenfolge abgelesen, in der sie auf dem Erbgut angelegt sind. Diesen Zusammenhang nennt man "kolineare Expression". Eine Ausnahme schienen jedoch die Mollusken (Weichtiere) zu sein: Bei ihnen fand man dieses präzise Muster nicht, sondern man sah stattdessen, dass die Hox-Gene in bestimmten Organen aktiv sind, an deren Entwicklung sie sich beteiligen.

Ein Team um Wanninger und seinen Mitarbeiter Tim Wollesen entdeckte aber bei "Kahnfüßern" (Scaphopoden), dass in einem sehr kurzen Zeitfenstern in Larvenstadien die kolineare Expression der Hox-Gene sehr wohl vorhanden zu sein scheint. "Kahnfüßer sind Weichtiere, die vom Flachwasser bis in mehrere tausend Meter Tiefe im Meeresboden vergraben leben", so Wollesen: "Sie besitzen eine Schale, die aussieht wie ein Elefantenstoßzahn, haben keinen ausgeprägten Kopf, aber eine deutlich erkennbare Fuß-Region mit Hunderten Tentakeln". Daraufhin habe man sich die Situation bei Tintenfischen, Schnecken und Muscheln noch einmal genauer angesehen, und auch dort eine gestaffelte Aktivierung der Hox-Gene gefunden.

Diese Funktion ist also bei den Weichtieren nicht komplett verloren gegangen, erklärte Wanninger. Stattdessen ist ihre ursprüngliche Aufgabe, die Körperlängsachse auszubilden, erhalten geblieben, die Hox-Gene wurden aber für zusätzliche Aufgaben wie die Bildung von Schalen und Larven-Merkmalen rekrutiert. Sie haben also bei Weichtieren neue Funktionen dazugewonnen. Dies ist vielleicht mitverantwortlich dafür, dass es bei diesen Tieren eine enorm große Vielfalt so unterschiedlicher Gruppen wie wurmartige Vertreter, Schnecken, Muscheln, Kahnfüßer und Tintenfische gibt, meint der Zoologe.

Service: http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2018.1513

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