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Wir haben vier Gliedmaßen, weil wir einen Bauch haben

Heute steht fest, dass alle Wirbeltiere, die über einen Kiefer verfügen, auch vier Flossen oder Gliedmaßen haben – ein Paar vorne und eines hinten. Das war nicht immer so: Im Laufe der Evolution hat sich die Anordnung von Flossen, Flügeln, Armen und Beinen verändert. Trotzdem gaben sich bereits unsere frühesten Vorfahren mit der gleichbleibenden Anordnung von zwei Paar Gliedmaßen zufrieden: Warum? Weil wir einen Bauch haben! Ein Forschungsteam der Universität Wien und des Konrad-Lorenz-Instituts stellt zu dieser Fragestellung eine neue Studie in der internationalen Zeitschrift “Evolution & Development” vor.

Wie bei vielen ungeklärten Fragen in der Evolutionsbiologie entstanden im Laufe der Zeit mehrere hypothetische Modelle, um den Ursprung der paarigen Gliedmaßen bei den Kiefermäulern – im Fachjargon Gnathostomata – zu erklären. Unter Kiefermäuler versteht man alle Tiere mit Rückgrat und Kiefer, sowohl die lebenden als auch die ausgestorbenen. “Ausgenommen davon sind jedoch  Neunaugen und Schleimaale. Obwohl diese beiden Fischarten weder über Kiefer noch paarige Flossen verfügen, sind bei ihnen vom Rücken bis zum Schwanz entlang der Mittellinie Rückenflossen vorhanden”, sagt Brian Metscher vom Department für Theoretische Biologie der Universität Wien. Jeder Erklärungsansatz, warum das so ist, muss nicht nur die fossilen Belege berücksichtigen, sondern auch die Feinheiten der frühen Entwicklung von Flossen und Gliedmaßen. (more…)

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Die fünf Finger der Vögel: Neue Forschungsergebnisse zur Evolution von Vögeln

In der Regel haben Landwirbeltiere fünf Finger oder Zehen pro Hand oder Fuß. Viele Tiergruppen haben im Laufe der Evolution diesen Bauplan allerdings abgewandelt. So haben etwa Paarhufer nur zwei oder vier Zehen. Ähnlich sind im Flügel der Vögel nur drei knochige Finger vorhanden. Die Anlage eines vierten Fingers auf der Handaußenseite (posterior) lässt sich bei Vögeln jedoch embryonal belegen. Dadurch stellt sich die Frage, um welche Finger es sich nun tatsächlich handelt: Daumen, Zeige- und Mittelfinger (I, II, III) oder Zeige-, Mittel- und Ringfinger (II, III, IV). Theoretische Biologen der Universität Wien haben dies geklärt und publizieren dazu aktuell im Journal of Experimental Zoology.

Bei den meisten Tetrapoden (Landwirbeltieren) ist der erste Finger, der embryonal angelegt wird, der vierte (Ringfinger). Auch bei Vögeln wird der Finger auf der Handaußenseite (posterior)  als erster angelegt, was dafür spricht, dass es sich dabei um den Ringfinger handelt. Es konnte jedoch nachgewiesen werden, dass auch anterior – also auf der Handinnenseite – eine embryonale Fingeranlage vorhanden ist, die allerdings schnell wieder verschwindet. Diese Daten sprechen für eine Identifizierung der Finger als Zeige-, Mittel- und Ringfinger (II, III, IV). (more…)

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