Entwicklungsbiologen finden in Stummelfüßern die Anlage für moderne Beine

Urtier überrascht Göttinger Forscher

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Älter als die Dinosaurier: Schon vor 500 Millionen Jahren lebten Stummelfüßer. Heute gibt es etwa 200 Arten der urtümlichen Tiere, die noch in Südamerika, Südafrika und Australien vorkommen. Forscher aus Göttingen und Uppsala untersuchten Stummelfüßer der nur wenige Zentimeter großen Art Euperipatoides kanangrensis.

Göttingen. Sie gelten als lebende Fossilien: Stummelfüßer. Die wurmähnlichen Tiere lebten bereits lange vor den Dinosauriern auf der Erde und haben jetzt Forscher der Universitäten Göttingen und Uppsala überrascht, die die genetischen Anlagen der erst 1825 entdeckten Tiere untersucht haben.

Im Lauf der Evolution hat sich das Leben von einfachen einzelligen Organismen bis zu hochspezialisierten Lebensformen mit komplizierten Organsystemen entwickelt. Bislang geht die Forschung davon aus, dass auch die genetischen Steuermechanismen in den Lebewesen zunächst sehr einfach waren und dann während der Evolution immer komplexer wurden.

Doch die Untersuchung der genetischen Entwicklungsmechanismen bei den Stummelfüßern führte zu einem Ergebnis, das die Wissenschaftler so nicht erwartet hatten. Denn sie fanden kaum Unterschiede der Genregulation bei heutigen Insekten und Stummelfüßern.

Für Zoologen sind Stummelfüßer lebende Fossilien. „Etwa 500 Millionen Jahre alte Fossilien belegen, dass die Stummelfüßer bereits lange vor den Dinosauriern gelebt und sich seit dieser Zeit kaum verändert haben“, erklärt Dr. Nikola-Michael Prpic-Schäper vom Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften und Co-Autor der Studie.

Langsames Kriechen

Die Beine der heute nur noch in Südamerika, Südafrika und Australien vorkommenden Stummelfüßer sind kurz, dick und ohne Gelenke und somit nur zum langsamen Kriechen geeignet.

Dagegen sind die Beine von Insekten hochentwickelt, sodass sie damit springen, rennen und Beute greifen können. „Wir haben daher erwartet, dass sich die genetischen Mechanismen der Beinentwicklung zwischen Insekten und Stummelfüßern erheblich unterscheiden und dachten, dass wir in den Stummelfüßern nur wenige und ganz einfache Genregulationen vorfinden“, sagt Dr. Ralf Janssen, Leiter der Studie an der Universität Uppsala.

Überraschenderweise fanden die Forscher aber keine nennenswerte Unterschiede. „Der Mechanismus, der in den Insekten die Beingliederung und Gelenkbildung einleitet, läuft nahezu unverändert auch in den Beinen der Stummelfüßer ab - nur dass diese Stummelbeine gar keine Gelenke haben“, sagt Dr. Janssen.

Die Stummelfüßer haben also auf genetischer Ebene alles was man braucht, um hochentwickelte Beine zu erzeugen, nutzen diese Fähigkeit aber offenbar nicht.

So funktioniert Evolution

„Auch wenn dies unlogisch erscheint, erkennen wir dadurch, wie Evolution funktioniert. Die Stummelbeine sind quasi eine Vorstufe der Insektenbeine. Die Stummelfüßer haben das Genmaterial für höher entwickelte Beine, brauchen dies aber nicht, da es ihre Lebensweise unter Steinen und in Moospolstern nicht erfordert“, sagt Dr. Prpic-Schäper. „Die Vorfahren der Stummelfüßer haben ihre Fähigkeiten an die ersten Insekten weitervererbt, welche dieses Geschenk gewinnbringend zu nutzen wussten.

Heute gibt es etwa 200 Arten von Stummelfüßern, aber gut zehn Millionen Insektenarten. Die Ergebnisse der Forscher sind im Fachmagazin Evolution & Development erschienen. (zsh)

Hintergrund: Stummelfüßer - Leben im Verborgenen

Auf den ersten Blick ähneln Stummelfüßer einer Nacktschnecke mit Beinen. Mit ihren gelenklosen Beinen kommen die bis fünfzehn Zentimeter langen Tiere allerdings nur langsam voran.

Sie sind Räuber, die ihre Beute - zum Beispiel Insekten - mit ihren Mundhaken aufschlitzen. Zur Verteidigung können sie ein klebriges Wehrsekret blitzartig bis 50 Zentimeter weit spritzen.

Stummelfüßer sind auf eine hohe Luftfeuchtigkeit angewiesen und leben verborgen in morschem Holz oder Laub. Heute kommen Stummelfüßer noch in tropischen und subtropischen Wäldern der Südhalbkugel vor.

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