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22.11.2010

Erstmals künstliche Nacktschnecken erzeugt

Tübinger Biologen formen die Körpergestalt von Schnecken um. Nur durch die kurzzeitige Einwirkung von Platin-Ionen haben Forscher die Entwicklung von Gehäuseschnecken so umprogrammiert, dass ihnen statt des Hauses ein innerer „Schulp“ wächst. Die so künstlich zu Nacktschnecken gewordenen Tiere überleben ganz normal. Wie die Forscher in der Zeitschrift „Evolution & Development“ berichten, sind vermutlich Änderungen der Genaktivität die Ursache für diesen Gestaltwandel. Dies zeigt, dass sich die Körpergestalt von Organismen im Laufe der Evolution schon durch vergleichsweise geringfügige Modifikationen sprunghaft verändert haben könnte.


Marisa-Schnecke mit Haus. (© Silke Grünewald, Universität Tübingen.)

Nur ein bis zwei Tage entscheiden während der Embryonalentwicklung der Süßwasserschnecke Marisa cornuarietis darüber, ob die Tiere während ihres Lebens ein Gehäuse tragen oder nicht. Wird während dieser Zeit die Wachstumsrichtung des schalenbildenden Gewebes „umprogrammiert“, so entwickeln diese Weichtiere keine äußere gewundene Schneckenschale. Stattdessen wächst ein kleiner Hohlkegel im Körperinneren – eine ähnliche Entwicklung nehmen die ebenfalls zu den Weichtieren gehörenden Tintenfische. Die Umprogrammierung hat bei der Schnecke auch Konsequenzen für die Lage anderer Organe: So liegt die Kieme nicht, wie üblich, über dem Kopf in einer Mantelhöhle, sondern erstreckt sich stattdessen am Hinterende des Tieres frei ins Wasser. Die vom Team um Prof. Heinz Köhler und Prof. Rita Triebskorn vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen in der Zeitschrift Evolution & Development vorgestellten Befunde unterstützen die Ansicht, dass sich die Körpergestalt von Organismen im Laufe der Evolution durch vergleichsweise geringfügige Modifikationen von Signalwegen sprunghaft verändert haben könnte.

Dass sich die Körperform von Schnecken künstlich umgestalten lässt, entdeckte Raphaela Osterauer, Doktorandin am Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen, bei Studien zur Giftwirkung von Metall-Ionen. Die Forschungsgruppe von Heinz Köhler erarbeitete hierzu vor einigen Jahren einen Biotest auf der Basis von sich entwickelnden Schneckeneiern, der sich als sehr empfindlich erwiesen hat. Als die Biologin die Toxizität des in Kfz-Abgaskatalysatoren eingesetzten Edelmetalls Platin überprüfen wollte, stellte sie bei hohen Konzentrationen zweiwertiger Platin-Ionen fest, dass die in den Eiern heranwachsenden Embryonen kein Gehäuse ausbildeten. Weitere Experimente zeigten, dass die Umprogrammierung nur in einer gewissen Zeitspanne von ein bis zwei Tagen während der Embryonalentwicklung möglich war. In dieser Zeit wird die Wachstumsrichtung der Schalendrüse festgelegt. Sie bestimmt darüber, ob der Eingeweidesack der Tiere von einem normalen Mantel, der die äußere Schale bildet, überwachsen wird oder ob sich das schalenbildende Gewebe stattdessen in den Körper einstülpt.
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Universität Tübingen (11.10.10) - 22.11.2010

Originalpublikation:
Raphaela Osterauer, Leonie Marschner, Oliver Betz, Matthias Gerberding, Banthita Sawasdee, Peter Cloetens, Nadine Haus, Bernd Sures, Rita Triebskorn und Heinz-R. Köhler: “Turning snails into slugs: induced body plan changes and formation of an internal shell” in der Ausgabe der Zeitschrift Evolution & Development, Band 12, Seiten 474 bis 483, September 2010.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Heinz-R. Köhler
Universität Tübingen
Institut für Evolution und Ökologie – Physiologische Ökologie der Tiere
Konrad-Adenauer-Straße 20
72072 Tübingen
Tel.: +49 7071 757 3559
Fax: +49 7071 757 3560

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