Entwicklung vom Komplexen zum Einfachen bei Weichtieren

19. Oktober 2013, 18:00
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Forscher der Uni Wien zeigten, wie Wurmmollusken im Laufe ihres Lebens den Aufbau ihrer Körpermuskulatur vereinfachen

Wien - Zur Evolution von Weichtieren wie Schnecken, Muscheln und Tintenfischen gibt es noch viele offene Fragen. Forscher um den Zoologen Andreas Wanninger von der Universität Wien haben den Entwicklungszyklus eines einfach gebauten, wurmförmigen Vertreters dieses Tierstammes untersucht. Dabei fanden sie heraus, dass die Larven der zu den Wurmmollusken gehörenden Art Wirenia argentea eine weitaus komplexere Körpermuskulatur besitzen als die erwachsenen Tiere – erst im Laufe der Metamorphose kommt es zu einer Vereinfachung ihres Körperbaus. Dies deutet darauf hin, dass die Tiere von komplexer gebauten Vorfahren abstammen. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachjournal "Current Biology" veröffentlicht.

Hohe morphologische Variabilität

Weichtiere stellen mit derzeit etwa 200.000 bekannten Arten eine der artenreichsten Tierstämme dar. "Was sie für evolutionäre Studien besonders interessant macht, ist aber nicht ihr Artenreichtum, sondern vor allem ihre beachtliche morphologische Variabilität", so Andreas Wanninger, Leiter des Departments für Integrative Zoologie der Universität Wien. Um den evolutionären Ursprüngen dieser Tiergruppe auf die Spur zu kommen, konzentrierten sich die Forscher auf die unscheinbare Untergruppe der Stachelweichtiere (Aculifera). Diese untergliedern sich wiederum in Wurmmollusken (Aplacophora) und Käferschnecken (Polyplacophora). 

Vor allem erstere werden aufgrund ihrer relativ einfachen Körperarchitektur häufig als die ursprünglichsten der heute lebenden Weichtiere betrachtet. "Für unsere Untersuchungen haben wir aus Sedimentböden in 200 Metern Tiefe vor der norwegischen Küste Proben mit Wurmmollusken entnommen und damit begonnen, die winzigen Larven vor Ort zu züchten", erklärt der Zoologe.

Die Wurmmollusken sind auf oder im Meeresboden lebende, mit Kalkstacheln bedeckte Organismen, die meist nur einige Millimeter bis wenige Zentimeter groß werden. Als ihre nächsten Verwandten werden oft die Käferschnecken genannt, die mit ihrem großen Saugfuß, acht Schalenplatten und einer weitaus komplexeren inneren Anatomie schon eher an Schnecken und Muscheln erinnern. Daher wird auch häufig angenommen, dass sich Käferschnecken erst nach den Wurmmollusken innerhalb der Stammlinie der Mollusken abgespaltet haben.

Erwachsenen Tiere bauen komplexe Muskulatur ab

Die Untersuchungen der Wissenschafter haben gezeigt, dass die Larven der Wurmmolluskenart Wirenia argentea eine weitaus komplexere Körpermuskulatur besitzen als die erwachsenen Tiere. Interessanterweise gleicht diese Larvalmuskulatur bis in kleinste Details jener ausgewachsener Käferschnecken. Erst im Laufe der Metamorphose von der Larve zum Jungtier werden wesentliche Komponenten der Muskulatur abgebaut und damit ihre Körperaufbau wesentlich vereinfacht. Dies deute darauf hin, dass beide Tiergruppen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen, der ebenfalls eine komplexe Muskulatur besaß.

Fossilfunde bestätigen Hypothese

Diese These wird durch neuere Fossilfunde gestützt, vor allem durch die vor kurzem entdeckte Art Kulindroplax perissokosmos aus dem Silur. Diese gleicht in wesentlichen Merkmalen den heute lebenden Wurmmollusken – mit dem Unterschied, dass diese vor 425 Millionen Jahre lebenden Tiere im Gegensatz zu ihren heutigen Verwandten nicht "nackt" waren: Sie waren mit Schalenplatten, ähnlich jener der Käferschnecken, bestückt. "Es sieht also ganz danach aus, dass unsere heute lebenden, einfach gebauten 'Nicht-Schalenträger' von einem schalentragenden Vorfahren mit einer komplexeren Muskulatur abstammen", so Wanninger.

Welche Gene in der Entwicklung des Körperbaus der Wurmmollusken beteiligt sind und welche Funktionen sie übernehmen, wird derzeit ebenfalls im Rahmen des laufenden FWF-Projektes der Forscher um Andreas Wanninger untersucht. (red, derStandard.at, 17.10.2013)

  • Exemplare des Wurmmollusken "Helluoherpia aegiri" aus Bergen, Norwegen.
    foto: maik scherholz

    Exemplare des Wurmmollusken "Helluoherpia aegiri" aus Bergen, Norwegen.

  • Seitenansicht des nur 4 mm langen, schalenlosen Wurmmollusken "Wirenia argentea.
    foto: thomas schwaha

    Seitenansicht des nur 4 mm langen, schalenlosen Wurmmollusken "Wirenia argentea.

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