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In einer aktuellen "Science"-Publikation konnten Kristin Tessmar-Raible und ihre KollegInnen zeigen, ...


... dass der gemeinsame Vorfahre von Arthropoden und Ringelwürmern bereits segmentiert war.


Bei Insekten und anderen Gliederfüßern muss man zumeist genau hinschauen, um zu erkennen, dass auch ihre Körper segmentiert sind. Beim Tausenfüßer sieht man es aber auf den ersten Blick.


Dass bei Gliederfüßern der Signalweg "Hedgehog" eine wichtige Rolle für die embryonale Herausbildung der Segmente spielt, ist bereits länger bekannt. Nun zeigte sich, dass dies beim Ringelwurm "Platynereis dumerilii" ähnlich ist. (Foto: MFPL)


Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik am Zentrum für Molekulare Biologie Max F. Perutz Laboratories Fachjournal "Science"
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Ringel, Ringel, Reihe: Die Evolution der Segmentierung
Forschungsprojekte
Redaktion am 22. Juli 2010

Der Körper eines Regenwurms besteht aus einer Reihe von regelmäßigen Ringeln (Segmenten). Evolutionär gesehen dürfte die Bildung von mehr oder weniger gleichen, hintereinander liegenden Körperabschnitten - die sogenannte Segmentierung - bei Gliederfüßern und Ringelwürmern einen gemeinsamen Ursprung haben. Das hat eine kürzlich im Journal "Science" veröffentlichte Studie unter Beteiligung von Kristin Tessmar-Raible vom Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik ergeben.

Bei Ringelwürmern ist die Untergliederung in mehr oder weniger gleiche, hintereinander liegende Körperabschnitte (Segmentierung), die sich im Körperinneren widerspiegelt, auch äußerlich sehr deutlich ausgeprägt. Bei Gliederfüßern (Arthropoden) - etwa Insekten, Krebs- und Spinnentieren - muss man schon genauer hinsehen. Dennoch gibt es klar segmentierte Vertreter, wie etwa Tausendfüßer oder auch Insektenlarven.

Segmentierung nur einmal entwickelt


Die Frage war und ist, ob sich dieser in der Evolution wichtige Schritt der Segmentierung einmal oder mehrfach - unabhängig bei mehreren Tiergruppen - vollzogen hat. "Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass Arthropoden und Ringelwürmer einen bereits segmentierten Vorfahren hatten - also dass sich die Segmentierung dabei nur einmal entwickelt hat", erklärt Studienautorin Kristin Tessmar-Raible vom Department für Mikrobiologie, Immunbiologie und Genetik.

Segmentbildung im Detail untersucht


Die BiologInnen haben sich dazu die molekularen Verhältnisse im Zusammenhang mit der Segmentbildung genau angesehen. Bekannt war bereits, dass ein molekularer Signalweg namens "Hedgehog" mit der Ausbildung der Segmente im embryonalen Stadium bei Insekten und anderen Gliederfüßern eine wichtige Rolle spielt.

Nun zeigte sich, dass die Verhältnisse beim Meeres-Ringelwurm "Platynereis dumerilii" ähnlich sind. "Hedgehog" ist zwar nicht für die frühe Entwicklung der Segmente entscheidend, sehr wohl aber dafür, dass sie im Zuge der weiteren Entwicklung erhalten bleiben. (APA/red)

Das Paper Hedgehog Signaling Regulates Segment Formation in the Annelid Platynereis (AutorInnen: Nicolas Dray, Kristin Tessmar-Raible, Martine Le Gouar, Laura Vibert, Foteini Christodoulou, Katharina Schipany, Aurélien Guillou,  Juliane Zantke, Heidi Snyman, Julien Béhague, Michel Vervoort, Detlev Arendt und Guillaume Balavoine) erschien am 16. Juli 2010 im Fachjournal "Science".

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