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Evolution: Das Rückgrat ist älter als gedacht

Eine Wurmlarve deutet an: Das Rückgrat könnte schon weit früher als gedacht aufgetaucht sein – in Form eines Muskels
Platynereis dumerilii

Wir Menschen gehören zum Stamm der Chordatiere – benannt nach einem stabförmigen Stützapparat, aus dem sich auch die Wirbelsäule entwickelte, und der für diese Tiere typisch ist. Dachte man bisher. Ein Team vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) in Heidelberg allerdings ist anderer Ansicht: Die Forscher um Detlev Arendt kommen zu dem Schluss, dass die Ursprünge der Wirbelsäule evolutionsgeschichtlich viel weiter zurückreichen. Demnach ist die Chorda – ein Knorpelstab entlang der Längsachse des Tieres – keine exklusive Erfindung der Chordatiere, sondern andere Tierstämme haben diese Struktur im Laufe ihrer Entwicklung wieder verloren.

© EMBL / Lauri, A. et al.: Development of the annelid axochord: Insights into notochord evolution. In: Science 345, S. 1365–1368, 2014
Innenansichten einer Wurmlarve
Dreidimensionale Darstellung der Platynereis-Larve und ihren Geweben – samt dem zentralen Muskelstrang, der die Forscher auf die Spur der Rückgrat-Evolution brachte.

Zu ihren Schlüssen kommen die Forscher anhand des Ringwurms Platynereis. In dessen Larve fanden sie eine Gruppe von Zellen, in der die gleichen Gene aktiviert sind, die bei Chordatieren dafür zuständig sind, die Chorda auszubilden – aber der Wurm gehört zu einem ganz anderen Tierstamm. Wie sich herausstellte, bilden die fraglichen Zellen einen Muskel am Rücken des Tieres, dort, wo man bei Chordatieren die Chorda erwarten würde. Aus diesem Befund schließen Arendt und sein Team, dass diese muskuläre Proto-Chorda schon beim letzten gemeinsamen Vorfahr von Platynereis und den Chordatieren vorhanden gewesen sein muss. Tatsächlich fanden sie ähnliche Strukturen auch bei anderen Tierstämmen. Bei den Chordatieren habe sich der Muskel dann in den Knorpelstab der Chorda umgewandelt, bei anderen Tierstämmen dagegen verschwand er wieder, so die Forscher.

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