idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
Die Frage, wie neuronale Strukturen im Tierreich im Laufe der Evolution entstanden sind, ist für die Biologie fundamental. In einer aktuellen Studie konnte die Forschungsgruppe um Andreas Wanninger am Department für Integrative Zoologie der Universität Wien nun zeigen, dass zentrale molekulare Komponenten komplexer Nervensysteme deutlich früheren Ursprungs sind als bisher angenommen.
"Ausgangspunkt unserer Fragestellung zur Evolution komplexer Nervensysteme im Tierreich war der Stamm der Weichtiere (Mollusken), welche so diverse Gruppen wie marine, bodenlebende wurmartige Formen und bekannte, wirtschaftlich und ökologisch wichtige Vertreter wie Muscheln, Schnecken und Tintenfische umfasst", erklärt Studienleiter Andreas Wanninger vom Department für Integrative Zoologie an der Universität Wien. Gemeinsam mit Andrew Calcino und André Luiz de Oliveira ging er der Frage nach, auf welchen molekularen Grundlagen die Entstehung des hochkomplexen Nervensystems der Tintenfische (Cephalopoden) basiert.
"Wenn man ihre unmittelbaren Verwandten innerhalb der Mollusken betrachtet, so zeigt sich deutlich die herausgehobene Stellung, die Tintenfische in Bezug auf ihre kognitiven Fähigkeiten und ihres komplexen Gehirns besitzen. Es muss also im Laufe der Evolution einen massiven Sprung von relativ "einfachen" Vorfahren zu hoch komplexen Formen stattgefunden haben", so Wanninger. Da diese Frage mit rein morphologischen Analysen kaum aufzulösen ist, wendeten die WissenschafterInnen vergleichende genomische Studien an, um in der genetischen Information dieser Tiere etwaige Antworten hierauf zu finden.
"Im Zuge meines PhD-Projektes habe ich eine Vielzahl verfügbarer Genome und Transkriptome (Gensequenzen, die im Laufe bestimmter Entwicklungsstadien eines Organismus‘ aktiv sind) von Mollusken und anderen Tierstämmen analysiert", berichtet Postdoc André Luiz de Oliveira, der die wesentlichen Untersuchungen der Studie beisteuerte. "Dabei stellte sich heraus, dass etliche Peptidfamilien nicht nur innerhalb der Mollusken, sondern im gesamten Stammbaum der Tiere wesentlich weiter verbreitet sind als bisher bekannt. Dies zeigt, dass viele dieser Elemente bereits sehr früh im Laufe der Evolution entstanden sind", so de Oliveira.
Für noch größere Verwunderung sorgte der Umstand, dass bei den Tintenfischen, welche weit komplexer gebaute neuronale Strukturen besitzen als anderen Mollusken, keine höhere Anzahl an Neuropeptid- und Peptidhormonfamilien gefunden wurde. "Obwohl nicht auszuschließen ist, dass in den Genomen der untersuchten Organismen nicht doch die ein oder andere bisher nicht charakterisierte Peptidfamilie verborgen ist, zeigen die Ergebnisse doch deutlich, dass andere, bisher noch unverstandene, Mechanismen eine wesentliche Rolle bei der Entstehung leistungsfähiger Gehirne eine Rolle spielen müssen", erläutert Wanninger. Bereits frühe Vorfahren der heute die Erde besiedelnden Tiere scheinen ein erstaunlich ausgefeiltes und vielfältiges Repertoire neuroaktiver Substanzen besessen zu haben. Einmal mehr bestätigt sich hiermit ein oftmals zu beobachtendes Phänomen: Morphologische und molekulare Komplexität im Tierreich korrelieren nicht immer zwingend miteinander.
Publikation in "Scientific Reports"
Extensive conservation of the proneuropeptide and peptide prohormone complement in mollusks"
DOI: s41598-019-40949-0
Univ.-Prof. DDr. Andreas Wanninger
Department für Integrative Zoologie
Universität Wien
1090 - Wien, Althanstrasse 14
+43-1-4277-763 00
+43-664-602 77-763 00
andreas.wanninger@univie.ac.at
Publikation in "Scientific Reports"
Extensive conservation of the proneuropeptide and peptide prohormone complement in mollusks"
DOI: s41598-019-40949-0
Criteria of this press release:
Journalists
Biology
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.
You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).
Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.
You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).
If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).
