Meduse
Qualle mit mehreren Köpfen erzeugt

Ein vielköpfiges Wesen, das im Wasser lebt, war bislang nur in der griechischen Mythologie bekannt: Hydra, eines der zahlreichen von Herakles erlegten Monster. Wissenschaftler aus Hannover konnten jetzt beweisen, dass es tatsächlich vielköpfige Meerestiere gibt: Quallen (Medusen). Sie entstehen immer dann, wenn bestimmte Entwicklungsgene ausgeschaltet werden.

fk DÜSSELDORF. Wie sie im Online-Wissenschaftsmagazin „PlosOne“ berichten, konnten Bernd Schierwater und Wolfgang Jakob aus dem Institut für Tierökologie und Zellbiologie der Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover mit einer für Meerestiere neuartigen Methode so genannte Cnox-Gene im lebenden Tier blockieren. Diese Gene sind nahe verwandt mit den Hox-Genen der höheren Tiere und verantwortlich für die Ausbildung der Körpergrundgestalt entlang der Hauptkörperachse, also von vorne (anterior) nach hinten (posterior). Die Köpfe der Qualle sind aber mit solchen von Wirbeltieren kaum vergleichbar. Zoologen sprechen von „oral poles“, also Mund-Schäften.

Während die Entstehung mehrköpfiger Tiere bisher lediglich als seltene Entwicklungsanomalie unbekannter Ursache bei verschiedenen Tieren bekannt war, wurde jetzt erstmals die Vielköpfigkeit als auslösbare und nachvollziehbare Entwicklung gezeigt, indem ein einziges regulatorisches Gen experimentell ausgeschaltet wurde.

Das Realität gewordene Fabelwesen liefert neue Erkenntnisse zur genetischen Steuerung der Kopfbildung bei Tieren. Wird ein bestimmtes Cnox-Gen ausgeschaltet, können die Wissenschaftler Medusen der Art Eleutheria dichotoma mit genau zwei Köpfen entstehen lassen, wobei beide Köpfe voll funktionsfähig, beispielsweise zur Nahrungsaufnahme, sind.

In der freien Natur werden mehrköpfige Medusen oder andere Tiere kaum zu finden sein, da zusätzliche Köpfe bei sonst gleich bleibendem Körperbau keinen Vorteil in der evolutionären Auslese bieten. Schierwater und Jakob berichten jedoch, dass die gefundenen Veränderungen des Bauplanes sehr wohl von großer Bedeutung für die Evolution gewesen sein könnten. „Denkbar wäre, dass koloniebildende Nesseltiere, etwa die, die Korallenriffe aufbauen, aus einzeln lebenden Vorfahren hervorgegangen sind, indem diese parallel mit der Entstehung von mehreren Köpfen ihre hintere Körperregion so vergrößert und strukturiert haben, dass Tierkolonien entstehen konnten“, sagt Schierwater. Hintergrund der Überlegungen ist, dass Nesseltier-Kolonien aus Einzeltieren entstehen, indem zusätzliche Körperteile von einem Muttertier aus gebildet werden.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen den vielköpfigen Medusen der Wissenschaftler im Labor und dem vielköpfigen Monster Hydra bleibt erwähnenswert. Jedes Mal, wenn Herkules der Hydra einen Kopf abschlug, wuchsen sogleich zwei neue Köpfe nach, wenn er die Wunde nicht ausbrannte. Bei der Eleutheria-Meduse im Labor wächst nach Abtrennung eines Kopfes nur einer nach.

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