Cordero, G. A., K. Quinteros & F. J. Janzen (2018): Delayed trait development and the convergent evolution of shell kinesis in turtles. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 285(1888).
Eine verzögerte Befähigungsentwicklung und eine konvergente Evolution der Panzerbeweglichkeit bei Schildkröten.
Das Verstehen von Entwicklungsprozessen ist eine Voraussetzung zur Abklärung der Mechanismen die eine konvergente Evolution bedingen. Hier zeigen wir wie eine konvergente Schlüsselentwicklung zur Evolution einer bestimmten Befähigung abläuft nämlich durch „langsame Aneignung“ bei wachsenden Schildkröten. Viele der funktionellen Befähigungen entwickeln sich erst spät während der Ontogenese bei Schildkröten was dadurch bedingt ist, dass die Ausbildung des Panzers deren Ausbildung beeinflusst. Wir untersuchten diesen Trend indem wir die Muster der Panzerausbildung in Assoziation mit der Panzerbeweglichkeit (Ausbildung von Verschlussmechanismen) bei verschiedenen (mindestens 8) kleineren Schildkrötenspezies untersuchten. Unter Verwendung von Dosenschildkröten als Modellschildkröten zeigen wir wie sich das bewegliche Klappengelenk welches für die Panzerbeweglichkeit notwendig ist graduell entwickelt, wobei es zu ausgedehnten Umgestaltungen im Panzergewebe kommt. Diese disproportionalen Wechsel bei der Panzerform und Größe unterstreichen, dass diese Transformation einen verzögerten ontogenetischen Entwicklungsprozess (bis zu 3-5 Jahre nach dem Schlupf) darstellt der mit strukturellen Veränderungen einhergeht die schon während der Embryogenese eingeleitet werden. Diese Befunde liefern Beispiele dafür, dass die Translation (Übersetzung) des Genotyps in den jeweiligen Phänotyp einen langen Zeitraum benötigt der weit über die embryonale Entwicklungsphase hinausreicht. Deshalb sollte der Blick für den zeitlichen Ablauf zur Entwicklungsentstehung von adaptiven morphologischen Veränderungen viel weitreichender ausgerichtet sein als wir es gewöhnlich praktizieren. Wir propagieren, dass die verzögerte Ausbildung bestimmter Eigenschaften durch Gewebeumbau dazu beiträgt die Ausbildung von phänotypischer Diversität und Innovation zu beschleunigen die anderenfalls nicht entstehen könnte, da sie durch andere Entwicklungsprozesse eingeschränkt bliebe.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Ein schönes Beispiel dafür wie multifaktoriell die Betrachtung von Lebewesen sein sollte im Vergleich zum heute praktizierten Schubladendenken. Hier plädieren die Autoren allein zum besseren Verständnis diese rein morphologischen Entwicklungsprozesse den Blickwinkel zu erweitern, da sonst bei der Beschränkung auf die althergebrachte Betrachtungsweise vieles unberücksichtigt bleibt aber dieses Argument betrifft ja nicht nur die Schublade „morphologische Ausdifferenzierung“; nein wenn wir uns die Arbeit von Roth & Krochmal (2018) und viele andere anschauen stellen wir auch fest, dass für die Lernfähigkeit und Kognition fast gleiches zutrifft. Wenn uns solche Beobachtungen auch im Hinblick auf Biodiversitätserhalt und Erhaltungsbiologie schon etwas lehren, dann doch Eines: Das Leben auf jeder Ebene als komplexer Prozess anzusehen ist der ganz sicher nicht durch Schubladendenken verstanden werden kann! Siehe dazu Bidmon, (2019) Kommentar zu: Scott (2018).
Literatur
Bidmon, H.-J. (2019): Kommentar zu: Scott, P. A., T. C. Glenn & L. J. Rissler (2018): Formation of a recent hybrid zone offers insight to the geographic puzzle and maintenance of species boundaries in musk turtles. – Molecular Ecology 28(4): 761-771 oder Abstract-Archiv.
Roth, T. C. II & A. R. Krochmal (2018): Of molecules, memories and migration: M1 acetylcholine receptors facilitate spatial memory formation and recall during migratory navigation. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 285(1891) oder Abstract-Archiv.