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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Darwin-Finken: "Schlüssel"-Gen für Schnabellänge |
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| | | Ein bestimmtes Schlüssel-Molekül ist für die Entwicklung variabler Schnabeltypen bei Darwin-Finken verantwortlich. Der Eiweißstoff Calmodulin lässt Schnäbel schrumpfen oder wachsen. |
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Das berichtet eine amerikanische Studie unter der Leitung von Arhat Abzhanov, an der auch Christine Hartmann vom Institut für Molekulare Pathologie (IMP) im Vienna Biocenter beteiligt war.
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Die Studie "The calmodulin pathway and evolution of elongated beak morphology in Darwin's finches" von Arhat Abzhanov et al erscheint in "Nature"(Bd.442, S.563-567, 3. August 2006). |
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 Studie |
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Klassische Art der Evolutionstheorie |
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Die ausschließlich auf den Galapagos-Inseln vorkommenden Vögel waren entscheidend für die Entwicklung von Darwins Evolutions-Theorie. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die 14 Darwin- oder Galapagos-Finken aus einer einzigen Art hervor gegangen sind. Sie sind ein klassisches Beispiel für die Fähigkeit der Natur, eine breite Formenvielfalt zu entwickeln.
Die Arten unterscheiden sich in erster Linie durch die Form und die Größe ihrer Schnäbel. Die Form lässt Rückschlüsse auf ihre Ernährung zu. So haben etwa Insektenfresser lange und spitze Schnäbel, während die von Samenfresser eher breit und kräftig sind.
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Gen-Manipulationen führten zu längeren Schnäbeln |
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Die Forscher suchten also nach Genen, die bei den verschiedenen Arten sehr variabel ausgeprägt sind und mit der Schnabelmorphologie zusammenhängen. Abzhanov und seine Kollegen haben dabei den Eiweißstoff Calmodulin gefunden, der auch im Kalzium-Haushalt eine wichtige Rolle spielt. Er ist zumindest einer der Auslöser für die Ausbildung unterschiedlicher Formen und Größen.
Um ihre Ergebnisse zu untermauern, wurden Jungtiere genetisch manipuliert und dadurch die Menge an Calmodulin erhöht, was tatsächlich zu einer Verlängerung ihrer Schnäbel führte. Die Experimente zeigten auch, dass verschiedene Aspekte der Schnabelgröße wie Breite oder Tiefe auf genetischer Ebene getrennt gesteuert werden.
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Mutation eines einzelnen Gens |
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Eine Erklärung für die genetische Veränderungen, die zu den unterschiedlichen Ausprägungen führte, gibt es noch nicht.
Studien an anderen Lebewesen deuten allerdings darauf hin, dass Mutationen, welche sich direkt auf ein einzelnes Gen auswirken und so die Produktion bestimmter Stoffe anregt, für tief greifende evolutionäre Entwicklungen verantwortlich sind.
[science.ORF.at/APA, 3.8.06]
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Mehr zu dem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
