Evolution

Das Schnabeltier sollte fast nicht existieren, aber seine Gene verraten, wie es so seltsam wurde

2024

Siehe die Schnabeltier . Fast kann man David Attenboroughs beruhigende Stimme hören, die eine so eigenartige Kreatur beschreibt, dass das Geheimnis ihrer Entstehung zu vielen Wissenschaftlern Kopfschmerzen bereitet hat.

Schnabeltiere könnten genauso gut außerirdische Lebensformen auf der Erde sein. Sie legen Eier. Sie schwitzen Milch. Sie haben leuchtendes biofluoreszierendes Fell, giftige Stacheln auf der Rückseite ihrer Beine und 10 Geschlechtschromosomen, wenn Säugetiere zwei haben sollen. Sie sind eine von nur fünf erhaltenen Arten von Monotreme , Kreaturen, die Millionen von Jahren vor dem Auftauchen moderner Säugetiere entstanden sind. Nun, was ist wohl das bizarrste Säugetier der Welt? hat sein komplettes Genom kartiert von Wissenschaftlern. Die Freilegung seiner Gene hat endlich erklärt, wie und warum es einige seiner extremeren Eigenschaften entwickelt hat.

Eierlegende Säugetiere (Monotreme) sind die einzige existierende Säugetier-Außengruppe zu den Therianern (Beutel- und Euthreier-Tiere) und liefern wichtige Einblicke in die Evolution von Säugetieren, sagte die Biologin Guojie Zhang von der Universität Kopenhagen, die kürzlich eine Studie mitverfasst hat, die in . veröffentlicht wurde Natur .

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Monotreme sind technisch gesehen Säugetiere – wobei technisch hier das operative Wort ist. Was sie wirklich sind, ist ein Mashup aus Säugetier-, Reptilien- und Vogelgenen, die irgendwie funktioniert haben, um dem Schnabeltier und vier Arten von Echidna (die wie eine Art außerirdischer Igel aussehen) zu helfen, so lange zu überleben. Eutherisch Säugetiere bringen wie Menschen lebende Junge zur Welt. Metatherisch Säugetiere, oder Beuteltiere , tragen ihre Jungen in einem Beutel herum, in dem sie sich entwickeln, bis sie bereit sind, alleine durch die Wildnis zu streifen. Monotremen, auch Prototherien genannt, legen Eier, produzieren aber dennoch Milch für ihre Nachkommen. Diese Milch wird durch ihre Schweißdrüsen abgesondert.

Wie hat sich das überhaupt bei etwas entwickelt, das ein Säugetier ist oder zumindest einem Säugetier benachbart ist? Vitellogenin Gene sind Proteine im Blut, aus denen ein Eigelb entsteht. Sie können in allem gefunden werden, was Eier legt. Östrogen hilft, sie in der Leber zu bilden, wo sie modifiziert und dann zu den Eierstöcken geschickt werden, um dort zu dem Eigelb verarbeitet zu werden. Menschen und Beuteltiere haben diese Gene verloren. Während seiner Entwicklung gelang es dem Schnabeltier, sich an einem festzuhalten, was erklärt, warum es Eier legt. Damit kann er durchkommen, weil das eine Vitellogenin-Gen seine Jungen weniger abhängig von Dotterproteinen macht, da es auch Milch für sie produziert.

Was das Vitellogenin in den Genen des Schnabeltiers offenbart hat, ist, dass die Milchproduktion bei Säugetieren von einem gemeinsamen Vorfahren weitergegeben wurde, der den Planeten vor über 170 Millionen Jahren mit Dinosauriern teilte. Auch sein Genom verrät sich, als es seine Zähne verlor: Als die Hälfte der acht für Zähne benötigten Gene erst 50 Millionen Jahre später verschwand. Es verwendet stattdessen Hornplatten auf der Innenseite seines entenähnlichen Schnabels, um kleine Krebstiere zu zerkleinern, die normalerweise auf der Speisekarte stehen. Eine weitere Frage, die Zhang und seine Kollegen endlich beantworten konnten, war, wie Schnabeltiere es geschafft haben, die 10 Geschlechtschromosomen ihrer Vorfahren zu behalten. Eutherians und Beuteltiere haben nur ein X- und ein Y-Chromosom, während das Schnabeltier jeweils fünf hat.

Die Forschung des Teams ergab, dass monotreme Vorfahren alle 10 Xs und Ys in einem Ring hatten, bis sie in kleinere Stücke zerbrachen. Das ist so weit von Eutheriern wie uns entfernt, dass die Geschlechtschromosomen eines Schnabeltiers denen von Hühnern tatsächlich näher sind, aber es beweist immer noch, dass wir sind irgendwie mit vögeln verwandt .

Das coolste Merkmal des Schnabeltiers ist vielleicht sein im Dunkeln leuchtendes Fell . Biofluoreszenz passiert, wenn Lichtwellenlängen, die für das menschliche Auge zu kurz sind, absorbiert und dann als längere, sichtbare Wellenlängen wieder emittiert werden, die dieses Leuchten bewirken. Dieses Phänomen sieht man oft bei Tiefseefischen, aber ein (eine Art) Säugetier? Schnabeltiere sind nachtaktive Kreaturen, die normalerweise bei Sonnenuntergang herauskriechen und mit geschlossenen Augen schwimmen. Dies erklärt die elektrischen Rezeptoren auf seinem Schnabel, die ihm helfen, Beute zu finden. Was es nicht erklärt, ist, warum sie es brauchen, wenn sie sich nicht einmal sehen, aber die Absorption von UV-Licht kann es für UV-empfindliche Raubtiere mit fast übernatürlicher Nachtsicht weniger sichtbar machen.

Während wir immer nach Außerirdischen Ausschau halten werden, ist es irgendwie überwältigend, wie fremd manche Kreaturen werden können, die hier auf der Erde entstanden und sich entwickelt haben.