Wie Mäuse Ihre Sandmäntel Bekamen: Strandleben

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Florida-hirschmäuse entwickelten hellere mäntel, um sich am strand zu tarnen. Änderungen am agouti-protein stoppen die entwicklung von pigmentproduzierenden zellen.

In den letzten tausend Jahren entwickelten Floridas Hirschmäuse ein helleres Fell und verschiedene Tarnfarben, um an Stränden zu überleben, so eine neue Studie.

Die hellbraune Farbe wird durch ein Protein namens Agouti kontrolliert, fügten die Forscher hinzu und fügte hinzu, dass das gleiche Protein die Ursache für Leopardenflecken und die Fellmuster anderer Großkatzen sein könnte.

"Wir wollten wissen, wie sich Farbmuster bilden und wie sie sich zwischen den Arten verändern", sagte der Studienforscher Hopi Hoekstra von der Harvard University. "Diese können für das Überleben und die Fortpflanzung von Organismen in der Wildnis wirklich wichtig sein."

Die veränderte Färbung der Strandmäuse entwickelte sich im Laufe der Zeit aus älteren, dunkleren Waldmäusen. Die Veränderungen wurden durch Veränderungen des Agouti-Proteins verursacht, das in allen Wirbeltieren vorkommt, wodurch pigmentbildende Zellen, so genannte Melanozyten, kontrolliert werden. Die Forschung zeigte, dass diese Mäuse ohne Agouti tiefschwarz sein würden.

Evolution in Aktion

Im Labor wurden verschiedene Gene identifiziert, die an Farbe und Mustern in Tiermänteln beteiligt sind. Dies ist jedoch das erste Mal, dass der Mechanismus in freier Wildbahn beobachtet wurde.

"Eine der interessantesten Fragen zur Evolution ist:" Wie funktioniert es in der realen Welt? ", Sagte Greg Barsh von der Stanford University, der nicht an der Studie beteiligt war. "Das ist im Moment eine wichtige Frage in der Genetik und Biologie. Ein Großteil unseres Verständnisses der molekularen Grundlagen der Entwicklung basiert auf Labormodellorganismen."

Unterarten von Festland- und Strandmäusen zeigen einzigartige Fellfarbmuster, die sich in ihren jeweiligen Lebensräumen tarnen

Unterarten von Festland- und Strandmäusen zeigen einzigartige Fellfarbmuster, die sich in ihren jeweiligen Lebensräumen tarnen

Bildnachweis: Hopi Hoekstra

Hoekstra fand heraus, dass höhere Gehalte an Agouti-Protein, insbesondere im weißen Bauchbereich einer sich entwickelnden Maus im Mutterleib, zu einer helleren Fellfarbe führten. Der Grenzbereich zwischen dem weißen Bauch und dem dunkleren Rücken der Maus bewegte sich ebenfalls nach oben und verkleinerte den dunkleren Fleck.

"Wenn Sie die Expression dieses Gens im Embryo ändern, erhalten Sie ein völlig neues Muster", sagte Hoekstra gegenüber WordsSideKick.com. "Sie haben ein neuartiges Farbmuster entwickelt, das sich in den leichten sandigen Lebensraum einfügt."

Durcheinander geratene Melanozyten

Agouti verändert die Färbung der Maus, indem sie die farbbildenden Zellen, die als Melanozyten bezeichnet werden, an der Reifung hindern. Unreife Melanozyten dringen nicht in die Haarfollikel ein und können die Pigmente, die das Fell der Maus färben, nicht bilden, stellte das Team fest. Sie sahen auch, dass sie durch Veränderung des Agouti-Anteils und des Herstellungsorts das Farbmuster künstlich verändern konnten.

Typisches Pigmentmuster einer Peromyscus-Maus: Tarnung des Rückenmantels im Kontrast zu einem hellen Bauch

Typisches Pigmentmuster einer Peromyscus-Maus: Tarnung des Rückenmantels im Kontrast zu einem hellen Bauch

Bildnachweis: Shawn P. Carey (Migration Productions)

Die Expression dieses Proteins zu verändern, ändert nichts außer der Pigmentierung, sagte Hoekstra. "Es ist ziemlich spezifisch für den Pigmentierungsweg. Wenn Sie ihn ändern, versauen Sie nicht viele andere Dinge", sagte sie. "Es ist eine gute Sache zu optimieren, wenn Sie nur die Pigmentierung ändern möchten."

Die Forscher arbeiten derzeit daran, komplexere Farbmuster wie die Streifen auf Streifenhörnchen und Zebramäusen zu verstehen.

"Ich denke, es ist eine schöne Arbeit", sagte Barsh gegenüber WordsSideKick.com. "Eine der Herausforderungen, die bei dieser Art von Arbeit häufig auftreten, besteht darin, einen Satz von Werkzeugen zu nehmen, die ursprünglich bei Labortieren entwickelt wurden, und sie an eine wild lebende Population anzupassen."

Die Studie wird in der morgigen (25. Februar) Ausgabe der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Sie können WordsSideKick.com-Mitarbeiterin Jennifer Welsh auf Twitter @ folgen.Microbelover.


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