Einblicke in die frühe Schlangenentwicklung durch Gehirnanalyse

Eine aktuelle Studie veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte wirft ein neues Licht auf die rätselhafte frühe Evolution der Schlangen, indem es eine unerwartete Quelle untersucht: ihr Gehirn. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Untersuchung sowohl der Weichteile des Tierkörpers als auch der Knochen für das Verständnis der Evolution der Tiere.

Schlangen sind faszinierende Lebewesen und machen etwa ein Achtel der an Land vorkommenden Wirbeltiere aus. Sie kommen in den unterschiedlichsten Formen und Größen vor und haben sich an unterschiedliche Lebensweisen angepasst, beispielsweise an das Leben unter der Erde, an Land, im Wasser und auf Bäumen. Die frühe Evolution der Schlangen und die Veränderungen ihrer Morphologie im Laufe der Zeit werden jedoch in der Biologie seit langem diskutiert.

Um dieses Rätsel zu lösen, verwendeten Forscher des HiLIFE-Instituts für Biotechnologie der Universität Helsinki eine andere Methode zur Untersuchung der Schlangenentwicklung.

„Anstatt uns auf seltene, alte Fossilienreste zu verlassen, um mehr über die Geschichte der Schlangen zu erfahren, haben wir uns die Gehirne lebender Reptilien angesehen und sind dank moderner Bildgebungs- und Analysewerkzeuge in die Vergangenheit gereist“, sagt der Erstautor der Studie, Postdoktorand Forscherin Simone Macrì.

Mithilfe hochauflösender 3D-Modelle moderner Eidechsen- und Schlangengehirne rekonstruierten Forscher die Gehirnform früher Schlangen und entdeckten, dass sie vollständig an das Leben im Untergrund angepasst waren. Dennoch zeigten frühe Schlangen auch vielseitige Verhaltensweisen, wie die Mischung unterschiedlicher Merkmale und komplexer Muster in ihrer Gehirnmorphologie zeigt, die möglicherweise Unterschiede in ihrer Nahrungsaufnahme, der Art und Weise, wie sie unterschiedliche Umgebungen unter und über der Erde nutzen, und ihrer Fähigkeit, dies zu tun, widerspiegeln Suche nach Nahrung.

Tierentwicklung jenseits von Fossilien verstehen

„Was wirklich spannend ist, ist, dass es in dieser Studie nicht nur um Schlangen geht. Sie zeigt uns auch eine Möglichkeit, mehr über andere Tiere zu erfahren, deren Geschichte ein bisschen rätselhaft ist, weil uns Fossilien fehlen, um sie zu untersuchen“, sagt Studienleiter Nicolas Di-Poï, Forschungsdirektor am Institut für Biotechnologie der Universität Helsinki.

Durch die Untersuchung sowohl heutiger als auch vergangener Tiere sowie von Knochen und verschiedenen wichtigen Organen wie dem Gehirn können Wissenschaftler die Geschichte zusammenfassen, wie sich diese Kreaturen im Laufe der Zeit verändert und entwickelt haben.

Diese Forschung unterstreicht eine wichtige Lektion für die Biologie: Die Aufklärung der Geheimnisse der Tierentwicklung geht über die Analyse von Knochenresten hinaus. Um die Transformation von Lebewesen wie Schlangen im Laufe der Zeit zu verstehen, müssen Wissenschaftler andere Bestandteile ihres Körpers berücksichtigen, darunter Weichteile und innere Organe. Dies ist besonders wichtig, wenn man Tiere aus Zeiten untersucht, in denen ihre Knochen möglicherweise nicht gut erhalten waren.