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Wissenschaft

Forscher enträtseln das erste Auge der Evolution

Tübingen/Heidelberg/London Wissenschaftler aus Tübingen und Heidelberg haben die kleinsten und einfachsten Augen der Welt enträtselt.

Dank der Ur-Augen aus zwei Zellen hätten vermutlich die ersten Organismen in der Evolutionsgeschichte hell und dunkel unterscheiden können.

Das schreiben die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift «Nature» (Bd. 456, S. 395) von diesem Donnerstag. Heute finden sich die kleinen Augenflecken noch bei Larven wirbelloser Meeresbewohner. Sie schwimmen mit ihrer Hilfe zum Licht an die Meeresoberfläche und bilden so kollektiv die größte Wanderungsbewegung auf der Erde.

Am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und dem Europäischen Molekularbiologie-Labor (EMBL) in Heidelberg wurden exemplarisch Larven des Ringelwurms Platynereis dumerilii erforscht. Eine Larve besitzt zwei Augenflecken und einen Wimpernkranz zur Fortbewegung. Augenzellen und Wimpernzellen sind direkt durch einen Nervenstrang verbunden. Fängt die Augenzelle Licht ein, sendet sie über den Nervenstrang ein Signal an die Wimpern, die daraufhin ihre Schlagfrequenz verändern und die Larve in Richtung Licht schwimmen lassen (sogenannte Phototaxis), schreiben die Forscher.

Objekte können die Larven mit den Augenflecken nicht erkennen. Das Schwimmen zum Licht und somit zur Meeresoberfläche ist aber entscheidend für den Fortbestand des Ringelwurms: Durch die Wellen werden die Larven weiträumig verteilt. «Wir vermuten, dass die ersten Augen im Tierreich genau zu diesem Zweck entstanden sind», erläuterte der Heidelberger Forscher Detlev Arendt. «Die Erkenntnisse über die Phototaxis erlauben uns, die ersten Schritte der Augenentwicklung nachzuvollziehen.»

Die Beobachtungen an den Ringelwurm-Larven seien exemplarisch für wirbelloser Meerestiere wie Krebse, Schwämme und Seesterne. Außerdem könne man mit Hilfe der Larven Rückschlüsse auf frühe Phasen der Evolution ziehen. «Platynereis ist ein lebendes Fossil. Er lebt schon seit Millionen von Jahren nahezu unverändert an den Küsten gemäßigter und tropischer Meere», sagte der Tübinger Forscher Gáspár Jékely. Somit könne die Verbindung von Augenflecken und Wimpernzellen als Ur- Auge der ersten Tiere gelten.

dpa-infocom



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