Warum Das Schnabeltier Niemals Einen Magen Haben Wird

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Viele tierarten wie karpfen und schnabeltier haben in der evolutionären vergangenheit ihren bauch verloren, und neue forschungen deuten darauf hin, dass sie die organe niemals zurückentwickeln können.

Seltsamerweise haben viele Tierarten wie Karpfen und Schnabeltier in der evolutionären Vergangenheit ihren Magen verloren, und neue Forschungen deuten darauf hin, dass sie die Organe niemals zurückentwickeln können.

Der Magen ist der Teil des Darms, in dem der Hauptteil der Verdauung stattfindet. Drüsen in diesem Organ scheiden Enzyme aus, die als Pepsine bekannt sind, die Proteine ​​abbauen, und starke Säuren, die die Nahrung weicher machen und die Arbeit der Enzyme unterstützen. Die Drüsen wurden zum ersten Mal vor etwa 450 Millionen Jahren aufgetaucht und stellen eine evolutionäre Innovation dar, die ausschließlich bei Kiefergeschöpfen mit Rückgrat gefunden wird.

Überraschenderweise fehlen bei einigen Kieferwirbeltieren die Magendrüsen, die den Magen definieren. Im Jahr 1805 entdeckte der französische Zoologe Georges Cuvier, dass vielen Teleostern oder der größten lebenden Gruppe von Fischen, wie der Karpfenfamilie, Mägen fehlen. Die letzten 200 Jahre der Forschung deuten darauf hin, dass bis zu 27 Prozent aller Teleost-Arten, konservativ gesprochen, möglicherweise keinen Magen haben. Primitive Knochenfische wie Lungenfische und einige Knorpelfische wie Chimären verloren die Organe. [Siehe Fotos der weltweit am verrücktesten aussehenden Fische]

Fische sind nicht die einzigen Kreaturen, denen der Magen fehlen kann. Alle Monotreme oder eierlegenden Säugetiere wie Platypus und Echidna verloren im Verlauf der Evolution ebenfalls ihren Magen.

Primitive Knochenfische wie der Lungenfisch (hier abgebildet) und einige Knorpelfische wie die Chimären haben in ihrer evolutionären Vergangenheit einige Zeit ihren Magen verloren.

Primitive Knochenfische wie der Lungenfisch (hier abgebildet) und einige Knorpelfische wie die Chimären haben in ihrer evolutionären Vergangenheit einige Zeit ihren Magen verloren.

Bildnachweis: © Jonathan Wilson

Die Wissenschaftler fragten sich, ob all diese Beispiele des Magenverlusts etwas gemeinsam hatten. Außerdem wollten die Forscher wissen, ob diese Tiere eines Tages den Magen neu erfinden könnten. Es gibt eine Reihe evolutionärer Fälle, in denen Arten komplexe Merkmale neu entwickeln. zum Beispiel erfand eine Anzahl von Stabinsekten den Flügel offenbar neu.

Magen-Verlust-Besonderheiten

Da viele Tiere inzwischen ihre Genome sequenziert haben, untersuchten die Forscher 14 Arten mit und ohne Magen, um zu sehen, welche Gene sie alle vermissen könnten. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass der Magenverlust bei allen untersuchten Spezies eindeutig mit dem vollständigen Verlust der für die Pepsin- und Säureverdauung verantwortlichen Gene zusammenhängt.

Die Forscher vermuten, dass die Vorfahren dieser magenfreien Arten von Diäten abhingen, bei denen eine Verdauung über Pepsine und Säuren nicht wahrscheinlich oder gar nicht möglich war. Diäten, die reich an kalkhaltigen Muscheln oder Bodenmist sind, können Magensäure neutralisieren. Wenn sich diese Spezies an das Überleben ohne Magen anpassen, könnten die Gene für ihre Funktion durch Mutation im Laufe der Zeit ohne negativen Effekt verloren gehen. Die Aufrechterhaltung dieser Gene kann energetisch teuer sein, was ihren Verlust beschleunigen könnte, wenn sie überflüssig wären.

Die Ermittler stellten fest, dass der Verlust dieser Gene nahelegt, dass die Neuerfindung des Magens bei diesen Arten höchst unwahrscheinlich ist. Obwohl Arten komplexe Merkmale wieder entwickeln können, behielten frühere Forschungen vor, dass die Vorfahren dieser Arten die Gene für diese Merkmale behielten, und ihre Nachkommen reaktivierten die Gene lediglich. Im Gegensatz dazu haben die von den Forschern analysierten magenlosen Spezies offenbar die komplexen Gene für die Magenverdauung über den Zeitpunkt der Genesung hinaus verloren.

"Es scheint, als wäre der Magen einmal verlorengegangen", sagte Studienautor Jonathan Wilson, ein vergleichender Physiologe am interdisziplinären Zentrum für Meeres- und Umweltforschung der Universität Porto, in Portugal, gegenüber WordsSideKick.com.

Einen Magen wiedererlangen

Es ist jedoch möglich, dass diese Arten in der fernen Zukunft Mägen zurückgewinnen können, wenn sie ähnliche Gene für die Säure- und Pepsinverdauung adaptieren. Diese ähnlichen Gene könnten "theoretisch ähnliche Funktionen entwickeln" wie diejenigen, die für Mägen notwendig sind, sagte Studienautor Filipe Castro, ein Evolutionsbiologe am interdisziplinären Zentrum für Meeres- und Umweltforschung der Universität Porto, gegenüber WordsSideKick.com.

Zukünftige Forschung kann nach einem fehlenden Glied in der Evolution des Magenverlusts suchen - "Tieren, denen ein Magen fehlt, aber die Gene behalten haben", sagte Wilson. Da es jedoch mindestens 5.000 Wirbeltierarten ohne Magen gibt, könnte eine solche Arbeit wie eine Suche nach "einer Nadel im Heuhaufen" sein, fügte er hinzu.

Wissenschaftler können auch untersuchen, warum der Magen entstanden ist und sich in der Evolution befunden hat. "Das wird helfen, das Phänomen des Verlusts zu verstehen", sagte Castro.

Die Forscher könnten daran interessiert sein, herauszufinden, was passieren würde, wenn die Gene für die Säure- und Pepsinverdauung wieder in magenlose Spezies eingebaut würden.

"Einen Magen in ein magenloses Tier legen! Moderne molekularbiologische Techniken könnten dieses Experiment ermöglichen", sagte Castro.

Castro, Wilson und ihre Kollegen beschreiben ihre Erkenntnisse online in der Zeitschrift Proceedings der Royal Society B. am 4. Dezember.

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