Biologen haben vor kurzem entdeckt dass sich vier Arten von Meeresbandwürmern entwickelt haben, um die zu gewinnen Fähigkeit zum Nachwachsen ein Kopf nach der Amputation. Die Entdeckung zerstört den Mythos, dass das Nachwachsen der Gliedmaßen ein uraltes Merkmal ist.
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Es gibt einige glückliche Tiere in unserem Ökosystem, die in der Lage sind, Anhänge nach einer Amputation nachwachsen zu lassen. Salamander, Spinnen und einige Seesterne gehören zu den Tieren mit der Fähigkeit eines Superhelden.
Die jüngste Entwicklung überrascht Biologen
Eine Studie von 35 Arten von Meeresbandwürmern durch eine internationales Team von Biologen festgestellt, dass sich die vier Arten erst kürzlich entwickelt haben, um einen ganzen Kopf, einschließlich eines Gehirns, zu regenerieren.
"Dies bedeutet, dass wir beim Vergleich von Tiergruppen nicht davon ausgehen können, dass Ähnlichkeiten in ihrer Fähigkeit zur Regeneration alt sind und gemeinsame Vorfahren widerspiegeln", sagte Alexandra Bely, Associate Professor für Biologie an der UMD und eine der Autoren der Studie.
"Wir müssen vorsichtiger sein, wenn wir die Regenerationsergebnisse verschiedener Tiergruppen vergleichen." Fast alle Lebewesen, einschließlich des Menschen, können sich regenerieren.
Komplexe Tiere haben ihre Regenerationsfähigkeit verloren
Menschen können beispielsweise nach einer Wunde die Haut nachwachsen lassen. Tiere, die sich sehr früh in unserer Evolutionsgeschichte entwickelt haben, wie Schwämme, Hydroide und Ctenophore, haben dies häufig. super regenerative Fähigkeiten wobei einige in der Lage sind, ganze Personen aus amputierten Teilen nachwachsen zu lassen.
Als sich die Tiere jedoch weiterentwickelten und komplexer wurden, wurden ihre Regenerationsfähigkeiten tendenziell seltener. Bisher konnten Wissenschaftler nur Tiere untersuchen, die ihre Regenerationsfähigkeit verloren hatten, weil keine Fortschritte bei der Regenerationsfähigkeit auftraten. Wir sind in der Geschichte nah genug dranfür vergleichende Studien.
Wissenschaftler untersuchen Bedingungen für die Evolution
Die neue Studie ist der beste Fall, um regenerative Erfahrungen zu sammeln, die die Wissenschaft gesehen hat, und wird große Einblicke in die Eigenschaften geben, die für die Evolution erforderlich sind. Die Biologen führten ihre Untersuchungen durch, indem sie Würmer entlang der Küsten der USA und Argentiniens fingen, Spanien und Neuseeland von 2012 bis 2014.
Sie haben sie dann von vorne nach hinten halbiert und ihre Regenerationsfähigkeit beobachtet. Sie haben auch Daten zu 13 anderen marinen Arten von Würmern aus früheren Studien gesammelt.
Von den untersuchten Arten konnten sich alle wieder vollständig machen, indem sie die hinteren Enden nachwuchsen. Nur acht Arten konnten ihren Kopf nachwachsen lassen und ein ganzes Individuum nur aus dem hinteren Teil des Körpers wiederherstellen. Vier davon waren bekannt ausfrühere Studien und vier waren neu.
"Es wird vermutet, dass der Vorfahr dieser Gruppe von Würmern nicht in der Lage war, einen Kopf zu regenerieren, aber vier separate Gruppen haben anschließend die Fähigkeit dazu entwickelt", sagte Bely.
"Es wird vermutet, dass einer dieser Ursprünge erst vor 10 bis 15 Millionen Jahren aufgetreten ist."
Während 10 bis 15 Millionen Jahre wie eine lange Zeit erscheinen mögen, ist dies in evolutionärer Hinsicht sehr neu. Insbesondere, wenn man glaubt, dass sich die Regenerationsfähigkeiten vor der Kambriumzeit vor mehr als 500 Millionen Jahren entwickelt haben.
"Diese Arten, die kürzlich die Kopfregeneration entwickelt haben, sind hervorragende Modelle für die Untersuchung der Entstehung neuer Regenerationsfähigkeiten bei Tieren", sagte Bely.
"Wir können jetzt Fragen stellen, wie welche Veränderungen in molekularen Prozessen zu einer neuartigen Fähigkeit zur Regeneration des Kopfes geführt haben."