In den Tiefen der Ozeane wurde ein evolutionÀres RÀtsel von Biologen gelöst. Der Gefleckte Seedrache, eine Tiefsee-ChimÀre, besitzt eine einzigartige Zahnstruktur... auf seiner Stirn!
Diese anatomische Besonderheit, die nur bei MĂ€nnchen beobachtet wird, hat die wissenschaftliche Gemeinschaft lange Zeit verblĂŒfft. Ein internationales Forschungsteam hat den Schleier ĂŒber dem Ursprung und der Funktion dieser so ungewöhnlich platzierten ZĂ€hne gelĂŒftet und damit unser VerstĂ€ndnis der Zahnentwicklung bei Wirbeltieren auf den Kopf gestellt.
Grundlegende Anatomie von H. colliei.
(A und B) Fotografie eines adulten H. colliei-MĂ€nnchens im Puget Sound. (Foto verwendet mit Genehmigung von Tiare Boyes)
(C) Mikro-CT-Scan eines H. colliei-MĂ€nnchens.
(D) Volumen der RĂŒckenstacheln in Ventralansicht (Mikro-CT-Scan), hebt die Zacken entlang der gesamten LĂ€nge des Stachels hervor.
(E) Volumendarstellung des modifizierten Schnabels, hypermineralisierte Regionen sind als perlenartige SĂ€ulen sichtbar.
(F) Volumendarstellung der Pterygopoden und der prĂ€pelvinen Anatomie. Das Becken ist mit sechs groĂen Dentikeln besetzt, und die Pterygopoden sind mit hunderten kleinen rautenförmigen Dentikeln bedeckt.
(G und H) Segmentierung des adulten Tenaculums, die ZÀhne sind farbig markiert, um ihre Anordnung hervorzuheben. Ein ungewöhnliches Fortpflanzungswerkzeug
Das Tenaculum ist ein knorpeliger Fortsatz, der sich zwischen den Augen der ChimĂ€ren-MĂ€nnchen befindet. Es bleibt normalerweise eingezogen und Ă€hnelt einer kleinen weiĂen Beule. Dieses Organ entfaltet sich wĂ€hrend der Balz oder der Paarung.
Die MÀnnchen nutzen diesen mit ZÀhnen besetzten Haken, um die Brustflosse der Weibchen fest zu greifen. Dieser Halt ist entscheidend, um die StabilitÀt des Paares wÀhrend der Fortpflanzung im Wasser zu gewÀhrleisten. Die Manipulation hinterlÀsst manchmal charakteristische Spuren an den Partnerinnen.
Diese fortpflanzungsbezogene Verwendung erklĂ€rt die ausschlieĂliche PrĂ€senz des Tenaculums bei mĂ€nnlichen Individuen. Die Weibchen behalten nur eine unentwickelte Anlage dieser Struktur. Sein Erscheinen ist mit der Reifung der anderen sekundĂ€ren Geschlechtsmerkmale synchronisiert.
Ein zahnÀrztlicher Ursprung bestÀtigt
Die Studie kombiniert die Analyse alter Fossilien mit der Untersuchung zeitgenössischer Exemplare. Ein ChimĂ€ren-Fossil aus der Zeit vor 315 Millionen Jahren zeigt ein Tenaculum, das am Oberkiefer befestigt ist. Diese ursprĂŒngliche Position deutet auf eine evolutionĂ€re Wanderung zur SchĂ€deldecke hin.
Die Forscher identifizierten das Vorhandensein einer Zahnleiste, einer Gewebestruktur, die identisch mit derjenigen ist, die im Kiefer das Zahnwachstum ermöglicht. Diese Struktur wurde noch nie auĂerhalb der Mundhöhle beobachtet. Ihre Existenz hier bestĂ€tigt die zahnartige Natur der Spitzen des Tenaculums.
Die genetische Analyse moderner Gewebe bestĂ€tigte diese Beobachtungen. Die exprimierten Gene sind jene, die mit der Zahnentwicklung bei allen Wirbeltieren assoziiert sind. Sie unterscheiden sich deutlich von den Genen, die fĂŒr die dermalen Dentikel verantwortlich sind, die modifizierten Schuppen, die die Haut von Haien bedecken.
Autor des Artikels: CĂ©dric DEPOND
Quelle: Proceedings of the National Academy of Sciences