'Cyclops' Beetle Baut Sein Drittes Auge Auf

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Babykäfer mit drei zusammengesetzten augen, einer in der mitte ihres kopfes, bringen den wissenschaftlern etwas darüber bei, wie sich neue gesichtszüge entwickeln.

Babykäfer mit drei zusammengesetzten Augen, einer in der Mitte ihres Kopfes, bringen den Wissenschaftlern etwas darüber bei, wie sich neue Gesichtszüge entwickeln.

Die Forscher konzentrierten sich auf eine Gruppe von Mistkäfern mit Hörnern in der Gattung Onthophagus. Sie waren überrascht zu erfahren, dass sich die Käferlarven bei Inaktivierung eines bestimmten Gens zu Erwachsenen ohne Kopfhörner entwickelten. Stattdessen tauchte an einem merkwürdigen Ort ein anderes Facettenauge auf.

"Wir waren erstaunt, dass das Herunterfahren eines Gens nicht nur die Entwicklung von Hörnern und großen Regionen des Kopfes abschalten konnte, sondern auch die Entwicklung sehr komplexer Strukturen wie etwa zusammengesetzter Augen an einem neuen Ort auslöste", sagte Studienleiter Eduardo Zattara, a Postdoc-Forscher am Department of Biology der Indiana University, sagte in einer Erklärung. [Siehe Bilder von Mistkäfern, die auf ihren Klauenkugeln tanzen]

Wie andere Insekten schlüpfen Käfer als Larven, die dann erwachsen werden und sich verwandeln. Gestützt auf Forschung an Mehlkäfern in der Tribolium Die Gattung Zattara und seine Kollegen wussten, dass bestimmte Gene der Schlüssel für die Käferlarven sind. Es war jedoch ein Rätsel, ob dieselben Gene bei der Gestaltung der Köpfe der Erwachsenen eine Rolle spielten.

Um herauszufinden, haben sie herausgefunden, welche Teile der Larvenköpfe sich in verschiedene Teile des erwachsenen Kopfes verwandelten, und dann einige dieser Gene ausgeschaltet. (Diese Studie war eine separate Studie, die von Hannah Busey an der Indiana University geleitet wurde.) Sie fanden die faszinierenden "Extra-Eye" -Ergebnisse, als sie das sogenannte Orthodentikel-Gen ausschieden. Ohne dieses Gen entwickeln die meisten Tierembryonen keinen Kopf oder Gehirn, bemerkten die Forscher.

Das Onthophagus Käfer mit dem Orthodentikel-Gen (links) und ohne es (rechts).

Bildnachweis: Indiana University

Obwohl Käferembryonen auch Orthodentikel benötigen, um Köpfe zu entwickeln, wusste niemand, wie das Gen bei Käferlarven oder Erwachsenen funktionierte. Es stellt sich heraus, dass das Gen während der Metamorphose den Kopf reorganisiert und die Hörner der Käfer integriert.

Das Abschalten des Orthodentikels in Mehlkäfern hatte nicht die gleiche Wirkung - sie wuchsen keine zusätzlichen Augen oder verloren ihre Hörner - was darauf hindeutet, dass das Gen diese neue Funktion nur in den Köpfen von gehörnten Käfern erworben hat, stellten die Forscher fest.

"Hier gibt es eine Situation, in der ein Gen bereits an der richtigen Stelle ist - der Kopf - nur nicht zum richtigen Zeitpunkt - der Embryo anstelle des Erwachsenen", sagte der Forschungsforscher Armin Moczek, Biologie-Professor an der Indiana University, in der Stellungnahme. "Indem die Verfügbarkeit des Gens in späteren Entwicklungsstadien erhalten bleibt, wird es einfacher, sich vorzustellen, wie es dann von der Evolution erfasst und für eine neue Funktion verwendet werden könnte, beispielsweise für die Positionierung von Hörnern."

Die von der National Science Foundation finanzierte Forschung wurde im Juli in den Proceedings der Royal Society B veröffentlicht.

Originalartikel zu WordsSideKick.com.


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