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Studie zeigt Verbindung zwischen Gehirn eines Vorfahren und der Evolution

Biologen haben erkannt, dass der Ursprung von Kiefern eine kritische Rolle in der Geschichte unserer Evolution spielt, doch bislang konnte man keine Fossilien untersuchen, um dies zu erklären. Ein internationales Forscherteam geht davon aus, dass die Reorganisation des Gehirns...

Biologen haben erkannt, dass der Ursprung von Kiefern eine kritische Rolle in der Geschichte unserer Evolution spielt, doch bislang konnte man keine Fossilien untersuchen, um dies zu erklären. Ein internationales Forscherteam geht davon aus, dass die Reorganisation des Gehirns und der Sinnesorgane Licht auf den Entwicklungserfolg der Wirbeltiere hat. Die in der Fachzeitschrift Nature vorgestellte Studie befasst sich mit dem Gehirn einer 400 Millionen Jahre alten Fossilie eines kieferlosen Fisches, einer evolutionärgeschichtlichen Zwischenstufe zwischen kieferlosen und kiefertragenden Wirbeltieren. Die Forschung wurde teilweise durch das Siebte Rahmenprogramm der EU (RP7) gefördert. Forscher aus China, Frankreich, der Schweiz und dem Vereinigten Königreich untersuchten die Struktur des Kopfes eines primitiven versteinerten kieferlosen fischartigen Wirbeltieres namens Galeaspida mithilfe der Synchrotronlichtquelle Swiss Light Source SLS am Paul Scherrer Institut (PSI). Bei ihrer Arbeit wurden die Form des Gehirns und die Sinnesorgane hervorgehoben. Professor Marco Stampanoni vom PSI und einer der Co-Autoren der Studie sagt: "Wir haben einen Teilchenbeschleuniger verwendet, eine sogenannte Synchrotronlichtquelle, um zerstörungsfreie 3D Mikroskopie an der Probe vorzunehmen. Dadurch konnten wir ein perfektes Computermodell des Fossils erstellen, das wir auf alle möglichen Arten aufschneiden konnten, ohne das Fossil dabei zu beschädigen. Wir hätten niemals die Erlaubnis erhalten, das Fossil auf eine andere Art und Weise zu untersuchen!" "Wir konnte alle Venen-, Nervenbahnen und Arterien erkennen, die im Gehirn dieses faszinierenden Fossils vorkamen", erklärt Leitautor Gai Zhi-kun von der Universität Bristol im Vereinigten Königreich und dem Institute of Vertebrate Palaeontology and Palaeoanthropology (IVPP) in China. "Sie hatten Gehirne, die denen von Haien ähnlich sind, jedoch keine Kiefer. Wir konnten zeigen, dass das Gehirn der Wirbeltiere bereits vor der Entwicklung des Kiefers reorganisiert worden war." In seinem Kommentar zu den Studienergebnissen sagt Professor Philip Donoghue, einer der Autoren der Studie, von der Fakultät für Geowissenschaften an der Universität Bristol: "In der Embryologie lebender Vertebraten entwickeln sich Kiefer aus Stammzellen, die aus dem Hinterhirn nach vor und dann zwischen den sich entwickelnden Nasenlöchern nach unten wandern. Das geschieht nicht bei lebenden kieferlosen Wirbeltieren und kann bei diesen auch nicht passieren, weil sie ein einziges Nasenorgan haben, das einfach im Weg steht." Den Forschern zufolge bergen ihre Erkenntnisse die gesuchten Antworten. "Dies ist der erste echte Beweis für die Schritte, die zum evolutionären Ursprung von kiefertragenden Wirbeltieren führten," so Professor Min Zhu vom IVPP, " und das Fossil liefert uns handfeste Beweise dafür." Zu den Herausforderungen, vor denen die Wissenschaftler standen, um dieses evolutionsgeschichtliche Puzzle zusammenzusetzen, gehörte, dass die zur Durchführung der Arbeiten notwendige Technologie nicht zur Verfügung stand. Co-Autor Professor Philippe Janvier vom Naturgeschichtlichen Museum (Museum national d'Histoire naturelle) in Paris, Frankreich sagt: "Diese Forschung war jahrzehntelang nicht möglich gewesen, weil man auf eine Technologie gewartet hat, die es uns erlaubt, das Innere des Fossils zu betrachten, ohne es dabei zu zerstören." Er hebt hervor, dass Wissenschaftler trotz ihrer unterschiedlichen Studienfächer, diese Studie nicht hätten durchführen können und auch nicht die notwendigen Ergebnisse erhalten hätten, wenn sie nicht an diesem Thema zusammengearbeitet hätten.Weitere Informationen finden Sie unter: University of Bristol: http://www.bris.ac.uk/ Nature: http://www.nature.com/nature/index.html

Länder

Schweiz, China, Frankreich, Vereinigtes Königreich