Durch die Identifizierung eines Schlüsselgens bei Kloakentieren verstehen wir jetzt besser, warum der Magen von Schnabeltieren und Ameisenigel ungewöhnlich klein und nicht sauer ist und warum er im Fall der Schnabeltiere keinen Pylorusschließmuskel besitzt.
Das Gen mit der Bezeichnung Nkx3.2 wurde beim gemeinsamen Vorfahren von Schnabeltieren und Ameisenigeln inaktiviert; diese Veränderung ereignete sich vermutlich vor zig Millionen Jahren.
„Arbeiten in unserem Labor hatten zuvor gezeigt, dass Schnabeltiere und Ameisenigel die genetischen Anweisungen für Proteine verloren haben, die Nahrung zerlegen und Magensäure absondern. Für mich war das jedoch keine Erklärung für die drastische Veränderung ihrer Magenanatomie im Vergleich zu anderen Tieren“, sagt der Hauptautor Jackson Dann, ein Doktorand an der School of Biological Sciences der University of Adelaide.
„Dank neuartiger genetischer Daten und physischer Proben, die uns im Labor zur Verfügung standen, konnten wir feststellen, dass Nkx3.2 bei Kloakentieren nicht funktionierte und dass dieses inaktivierende Ereignis zur Entwicklung ihrer einzigartigen Körperbaupläne beitrug.“
Kloakentiere, eierlegende Säugetiere, sind die älteste heute lebende Säugetierlinie, und diese Entdeckung der Universität Adelaide wirft neues Licht auf ihre evolutionäre Entwicklung.
Obwohl der Magen von Kloakentieren sich deutlich von dem anderer Säugetiere unterscheidet, haben auch einige Fischarten ähnliche Mägen.
„Wahrscheinlich gibt es einen übergreifenden ökologischen Faktor, den wir übersehen, wenn es darum geht, warum diese Arten ihren Magen verloren haben. Ansonsten ist es überraschend, dass wir diese drastischen Veränderungen in der Magenanatomie bei Kloakentieren beobachten und dann bei der nächsten eng verwandten Art lose Fischgruppen sind“, sagt Jackson.
Jackson und sein Team kamen zu ihrem Ergebnis durch die Analyse genetischer Daten, die Aufschluss über die Evolution des Magens der Kloakentiere und seine Entwicklung in der Fötalperiode gaben.
Dieses Forschungspapier, veröffentlicht In Offene Biologiebasierte auf Jacksons Faszination für die Evolution einzigartiger Körperbaupläne von Tieren.
Laut Jackson können wir die Rolle der Kloakentiere – und der gesamten australischen Fauna – umso mehr wertschätzen und ihre Eigenheiten feiern, je mehr wir über sie wissen.
„Unter der Leitung meiner Kollegen Dr. Tahlia Perry und Isabella Wilson sowie meines Betreuers Professor Frank Grützner unternehmen wir fantastische Anstrengungen, um die Öffentlichkeit für die Biologie und den Schutz der Kloakentiere zu sensibilisieren und zu informieren, beispielsweise durch EchidnaCSI“, sagt Jackson.
„Ein besseres Verständnis dieser einzigartigen und ikonischen Arten stellt einen bedeutenden Beitrag zur australischen Ökologie und Kultur dar – sie helfen uns, mehr über Säugetiere zu verstehen, einschließlich uns selbst.“
Mehr Informationen:
Jackson Dann et al., Die Pseudogenisierung der NK3-Homöobox 2 ( Nkx3.2 ) bei Kloakentieren bietet Einblick in die einzigartige Anatomie und Physiologie des Magens, Offene Biologie (2024). DOI: 10.1098/rsob.240071