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Titelbild NR 02/2017: Platynereis dumerilii – ein alter neuer Modellorganismus. Der marine Borstenwurm Platynereis dumerilii gehört zur Gruppe der Nereiden. Er ist so etwas wie ein Star unter den Anneliden, denn er ist einer von nur wenigen Ringelwürmern, die derzeit weltweit im Focus zahlreicher Forschungsarbeiten stehen.
Seine Erfolgsgeschichte begann bereits 1953, als es Carl Hauenschild (1926 – 2012) in Tübingen gelang, Platynereis ganzjährig in Kultur zu halten. Dies ermöglichte bahnbrechende Erkenntnisse zum Lebenszyklus und zur Gametogenese bei Platynereis. Wie bei allen Nereiden werden die Tiere nur einmal geschlechtsreif und gehen nach Abgabe ihrer Geschlechtsprodukte zugrunde. Vorher erfährt der Körper eine tiefgreifende, Epitokie genannte Umgestaltung. Unter anderem werden hierbei die segmental angeordneten seitlichen Extremitäten (Parapodien) zu großflächigen, mit entsprechender Muskulatur ausgestatteten Rudern umbildet, die Augen vergrößert und der Darm zurückgebildet. Die Umwandlung vom juvenilen (atoken) zum geschlechtsreifen (epitoken) Tier ist derart tiefgreifend, dass man für die Adulten zunächst eine eigene Gattung (Heteronereis) schuf.
Die Abbildung zeigt oben ein weibliches und darunter ein männliches Tier. Rechts oben ist das Vorderende eines atoken Wurms zu sehen. Dieser lebt, nachdem die planktisch lebende Larve eine erste Metamorphose durchlaufen hat, am Meeresboden und wächst durch die Bildung neuer Rumpfsegmente. Der Kopf ist mit Tastorganen sowie zahlreichen Augen und beeindruckenden Kiefern ausgestattet.
Nach drei bis 18 Monaten beginnt die zweite Metamorphose. An ihrem Ende sind die weiblichen Tiere fast vollständig mit Oocyten gefüllt, wodurch sie gelb erscheinen. Männliche Würmer sind fast vollständig mit Spermien gefüllt, die das vordere Drittel ihres Körpers weiß erscheinen lassen. Der hintere Teil der Männchen ist durch zahlreiche Blutgefäße leicht rötlich gefärbt. Den Auslöser dieser Metamorphose hat bereits C. Hauenschild untersucht: Er erkannte, dass der „Kopf“ von atoken Platynereis ein Hormon abgibt, das die Geschlechtsreifung hemmt und zugleich die Regeneration von Segmenten ermöglicht (vgl. S. 87). Die Fortpflanzung wird durch die Lunarperiode gesteuert, indem die abnehmende Lichtintensität nach Vollmond die Epitokie auslöst und die Tiere beim nächsten Neumond schwärmen und ablaichen.
Seit Beginn dieses Millenniums stehen vor allem die Embryonal- und Larvalentwicklung im Mittelpunkt der Forschung. Zahlreiche molekulare Studien haben gezeigt, dass Platynereis viele Eigenschaften beibehalten hat, die vermutlich bereits bei der Stammart der Bilateria zu finden waren. So ist die Struktur des Genoms von Platynereis der Genomstruktur von Wirbeltieren unerwartet ähnlich. Zahlreiche Gene, die in der Embryonalentwicklung die Gliederung des Gehirns, des Darms, des Rumpfes sowie die Bildung der Augen steuern, sind in Platynereis in gleicher Weise aktiv wie in Wirbeltieren. Auch Neurobio­logen, Ökologen und Toxikologen widmen sich zunehmend diesem marinen Modellorganismus. [Photos und Text: Dr. Antje Fischer, LMU, München]

     
   
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Franz M. Wuketits:

    Riesen der Tierwelt: Erscheinungsformen, Ursachen und Folgen eines evolutionären Phänomens
     
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    KONZEPTE UND GESCHICHTE
   
    Rainer Willmann: 
    Als die Evolution die Biologie das Laufen lehrte
     
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    Volker Kaminske:
    Schließung des Botanischen Gartens der Universität Karlsruhe?
     
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    Aufbau des weltgrößten Radioteleskops abgeschlossen
     
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    Bohrung in die innere Ringstruktur des Chicxulub-Kraters
     
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    Mikrostrukturierte Silicium-Anoden für Lithium-Akkumulatoren
     
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    Emissionsverteilung entscheidend für troposphärische Ozonbelastung
     
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    Ein neues kambrisches Fossil und seine Interpretation
     
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    Entwicklung der Orang-Utan-Population auf Sumatra
     
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    Ist das Neurohormon der Anneliden ein Juvenilhormon?
     
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    Heliotropismus der Sonnenblume – Regulation und Funktion
     
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    Chemische Mimikry und Kleptomyiophilie von Leuchterblumen
     
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    In-vitro-Nachbau des Bäcker-Chromatins
     
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    Rote Eichhörnchen – ein Reservoir für Lepraerreger in Großbritannien
    Zikavirus-Infektion und Missbildungen
     
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    Stickstoff-fixierende Symbionten in Wirbellosen
    Kooperatives Verhalten bei Vibrio cholerae
     
     
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Klaus Taschwer:
Der Fall Kammerer. Das abenteuerliche Leben des umstrittensten Biologen seiner Zeit
 

   

Lotte Burkhard:
Verzeichnis eponymischer Pflanzennamen. Eine botanische – historiographische – biographische Recherche zu Widmungen in den Pflanzengattungen
 

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Max-Heft der Max-Planck-Gesellschaft, Winter 2016/2017

Christina Beck:
Neandertaler mischen mit – was DNA-Analysen über unsere Frühgeschichte verraten
     
   
     
   
   

Riesen der Tierwelt: Erscheinungsformen, Ursachen und Folgen eines evolutionären Phänomens

Die schiere Größe mancher Tiere, die alles Menschenmaß übersteigt, hat seit jeher zum Staunen Anlass gegeben und die Phantasie angeregt – zugleich ist sie ein schlichtes Faktum, das nach einer wissenschaftlichen Erklärung verlangt. Der Beitrag widmet sich vor allem den Wirbeltieren, von denen es zahlreiche Fossilfunde gibt, die das Werden und Vergehen so mancher Riesen der Tierwelt im Verlauf der Erdgeschichte bezeugen. Dabei ist das Augenmerk darauf gerichtet, ökologische und organismische, also in der Konstruktion liegende Faktoren zu benennen, die eine Körpergrößensteigerung zulassen oder limitieren.
 

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Als die Evolution die Biologie das Laufen lehrte

Vor 150 Jahren legte der gerade 32jährige Ernst Haeckel sein über 1000 Seiten umfassendes Werk Generelle Morphologie der Organismen vor, mit dem erstmals der ambitionierte Versuch unternommen wurde, die Konsequenzen aus Darwins Evolutionstheorie für alle Bereiche der Biologie zu ziehen und zugleich die Perspektiven aufzuzeigen, die sie für unser Selbstverständnis bietet. Haeckel hatte sich schon mit einer bewundernswerten Monographie über die Radiolarien einen Namen unter Wissenschaftlern gemacht, aber erst seine Generelle Morphologie zeigt den „ganzen Haeckel“: Den leidenschaftlichen Sucher nach Wahrheit und den Bekenner, der einmal für wahr erkanntes in aller Konsequenz und mit großem Sendungsbewusstsein in die Öffentlichkeit trug.
 

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Schließung des Botanischen Gartens der Universität Karlsruhe?

In Karlsruhe ist geplant, den Botanischen Garten der Universität bzw. des KIT aufzugeben und das Gelände von der Klaus-Tschirra-Stiftung bebauen zu lassen. Diese beabsichtigt, eines der neuen Gebäude dem KIT zur freien Nutzung zur Verfügung zustellen und zwei weitere in eigener Regie zu nutzen. Das nicht transparente Vorgehen bei der Planung sorgt derzeit für Proteste – ein Lehrstück auch für andere Universitäten?
 

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