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Am Anfang war der Wurm


Ein Blick zurück in die Geburtsstunde des Lebens

Aus der Geburtsstunde des Lebens: Detailbilder von urzeitlichen Embryos

Villigen PSI, 10. August 2006 - Der Blick zurück in die Geburtsstunde des Lebens eröffnet fundamental neue Einsichten. Anhand von Schichtaufnahmen fossiler Embryos aus der Urzeit sind Entwicklungstheorien teilweise umzuschreiben. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Paul Scherrer Instituts (PSI) hat dazu in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins «Nature» seine Resultate veröffentlicht. Die mikrotomografischen Untersuchungen wurden an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) des PSI durchgeführt. Auf den daraus gewonnenen Bildern erkennt man detailliert die Anatomie der Embryos. Die winzigen Steinkügelchen geben so ihre bisher verborgenen Geheimnisse über die Mechanismen der Evolution preis.

Vor einigen Jahren wurden in China und Sibirien versteinerte Embryos entdeckt, die aus der Geburtsstunde der Urlebewesen stammen. Diese fossilen Überreste sind etwa einen halben Millimeter gross und über 500 Millionen Jahre alt. Sie bieten der Paläontologie eine grossartige Gelegenheit, die Evolution besser zu verstehen. Fossilien bilden den einzigen direkten Zugang zur Entstehungsgeschichte des Lebens auf der Erde. Bis vor kurzem war es aber nicht möglich, aus Versteinerungsprozessen die embryologische Veränderungen herauszulesen und damit die mächtigsten Mechanismen der Stammesentwicklung zu ermitteln.

Zerstörungsfreie Untersuchung

Die am PSI vorhandene, einzigartige Technik der Tomografie mit Synchrotronstrahlung erlaubt es, das Innere von Proben darzustellen, ohne sie zu zerschneiden oder gar zu zerstören. Auf diesem Weg liess sich auch die Struktur der oben erwähnten Embryos unbeschädigt bestimmen. Die Analyse lieferte fundamental neue Einblicke in Anatomie, Entwicklung und Versteinerung von Embryos primitiver Tiere. Die Forschenden haben damit Informationen gewonnen, mit denen sich etablierte embryologische Entstehungstheorien überprüfen und gegebenenfalls verwerfen lassen.

Im Rahmen eines internationalen Forschungsprojekts unter Leitung der englischen Universität Bristol, an dem massgeblich auch Wissenschaftler des PSI, des schwedischen Museums der Naturgeschichte Stockholm und der chinesischen Universität Beijing beteiligt waren, wurde die Anatomie des Markuelia-Embryos enträtselt. Markuelia ist nicht nur der älteste bekannte Embryo eines komplexen Tieres. Was den fossilen Wurm darüberhinaus so bedeutend macht, ist seine verwandtschaftliche Nähe zum Stammvater zwei der wichtigsten entwicklungsgenetischen Tiermodelle: des Fadenwurms Caenorhabditis elegans und der Taufliege Drosophila melanogaster.

Wacklige Entwicklungstheorie

Die Untersuchungen am PSI haben gezeigt, dass die Ähnlichkeit zwischen Markuelia und Fadenwurm nur oberflächlich ist. Die Tomo­grafie hat ein Endgeäse (mundartige Öffnung) mit einziehbaren Zähnen sichtbar gemacht, was Markuelia näher zum Stamm der Gliederfüssler (Arthropoden; Spinnen und Krebse) rückt. Der direkte Entwicklungsverlauf der Markuelia widerspricht zudem der seit Jahren anerkannten Theorie, dass die Metamorphose über die Larve zum geschlechtsreifen Tier (indirekter Entwicklungsverlauf) ein besonderes primitives Merkmal von Tieren darstellt. Die Erkenntnisse aus den neu entdeckten versteinerten Embryos lassen diesen Widerspruch noch deutlicher zu Tage treten.

Quelle: Nature, Band 442, Nummer 7103, Seiten 680-683, 10. August 2006;
www.nature.com/nature

Quelle dieser Medienmitteilung und weitere Informationen unter: www.psi.ch

----------- Weitere Mitteilungen aus dem Bereich Wissenschaft -----------
 

Goethes "Metamorphosenlehre"

Wissenschaftshistoriker der Universität Jena veröffentlicht Buch über Goethes "Metamorphosenlehre"

Bild zum ArtikelJena (29.05.06)- "Ein jeder, der nur das Wachsthum der Pflanzen einigermaßen beobachtet, wird leicht bemerken, daß gewiße äußere Theile derselben, sich manchmal verwandeln und in die Gestalt der nächstliegenden Theile bald ganz, bald mehr oder weniger übergehen", beschrieb Johann Wolfgang Goethe Ende des 18. Jahrhunderts den Gestaltwandel, den er an Pflanzen beobachtete. In seinem Buch "Der Versuch die Metamorphose der Pflanzen zu erklären" stellte der Naturforscher Goethe die Pflanzenentwicklung vom Samen über den Keim bis zur Blüte ausführlich dar. Diesem Werk widmet sich Prof. Dr. Dr. Olaf Breidbach von der Universität Jena in seinem neuen Buch "Goethes Metamorphosenlehre".

"Es handelt sich dabei eher um eine ästhetische Lehre als um Naturforschung", ordnet der Wissenschaftshistoriker Breidbach die Naturbeschreibungen Goethes ein. "Sie fielen in eine Umbruchphase, in der sich die Naturforschung um das Jahr 1800 befand". Ausgehend von der rein beschreibenden Naturgeschichte entwickelte sich damals erst allmählich die analytische Naturwissenschaft.

Breidbach ist Direktor des Instituts für Geschichte der Medizin, Naturwissenschaft und Technik (Ernst-Haeckel-Haus) der Universität Jena und nähert sich der "Metamorphosenlehre" Goethes aus wissenschaftshistorischer Sicht. So beschreibt er Goethes Arbeit nicht einfach als botanisches Werk. Vielmehr habe Goethe versucht, an der Gestalt einer einzelnen Pflanze die Natur als Ganzes wahrzunehmen. "Und das schließt auch den Betrachter, den Forscher mit ein", erläutert Prof. Breidbach das Neue an diesem Konzept. "Für Goethe war die Naturbetrachtung etwas Subjektives und untrennbar mit dem Betrachter verknüpft", unterstreicht der Wissenschaftshistoriker.

Breidbachs Buch entstand aus einem gemeinsamen Seminar mit dem Jenaer Germanisten Prof. Dr. Klaus Manger. Darin diskutierten sie mit Kollegen und Studierenden erstmals die im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 482 "Ereignis Weimar-Jena. Kultur um 1800" neu erarbeiteten Materialien zur Jenaer Naturforschung um 1800 und stellten einen Bezug zu Goethes Metamorphosenlehre her.

Bibliographische Angaben:

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Olaf Breidbach
Wilhelm Fink Verlag,
ISBN 3-7705-4197-9
Preis: 39,90 Euro.

Quelle: idw-online.de


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Sie haben eine Frage zum Thema "Geburtsstunde des Lebens" oder Sie möchten wissen, was ist ein Biotop oder was bedeutet das Wort Habitat, oder was ist eine Metamorphose und was eine Photosynthese? Einige Antworten auf häufig gestellte Fragen finden Sie unter dem Stichpunkt Glossar und einige weiterführende Erläuterungen unter Brennpunkte I plus II.