Die Konvergenz der Echoortung!

rb2 large gray Die Konvergenz der Echoortung!Die Echoortung von Fledermäusen, Zahnwalen und einigen Vogelarten ist schon eine faszinierende Angelegenheit, doch viele Geheimnisse dieser Sinneswahrnehmung sind Wissenschaftlern ein Rätsel.

Zwei unabhängige Studien aus den USA und China werfen nun neues Licht auf die molekularbiologischen Aspekte dieses Phänomens.

Entwickeln zwei unterschiedliche Arten ähnliche Merkmale als Anpassung an Lebensraum oder Umwelbedingungen, so wird dies mit dem Begriff Konvergenz beschrieben. Fledermaus Die Konvergenz der Echoortung!Einige anschauliche Beispiele sind die Extremitäten zur schwimmenden Fortbewegung im Wasser, die sich alle ähneln aber aus vollkommen unterschiedlichen Grundstrukturen entstanden sind.

Auch die Schädelanatomie von Wolf und Beutelwolf, die an die Lebensbedingungen als fleischfressender Jäger unabhängig voneinander Anpassungen durchlief und zu einem homologen Ergebnis führte.

Das Sonar von Fledermäsen und Walen stellt ebenfalls eine solche Konvergenz dar, obwohl die Lebensbedingungen beider Arten denkbar unterschiedlich ist. Während die Fledermaus fliegend bei Nacht nach Insektenbeute jagt, bewegen sich Delfine im Wasser und jagen Fische.

250px DuskyDolphin Die Konvergenz der Echoortung!

Doch die Mechanismen der Echoortung ähneln sich stark. Trotz so unterschiedlicher Erfordernisse, wie eine Anpassung an die Dichteunterschiede der Medien wie Luft und Wasser und auch der überbrückten Distanz, von einigen Metern bei Fledermäusen zu mehreren hundert Meter bei Delphinen, finden sich beeindruckende Übereinstimmungen in den anatomischen Bausteinen, die für die Verarbeitung der Echosignale zuständig sind.
Und nun kommt noch eine weitere molekularbiologische Konvergenz hinzu.
Eine vorausgehende Arbeit konnte ein Genprodukt identifizieren, dass bei echoortenden Fledermäusen konvergente Veränderungen zeigte, im Vergleich zu nicht-echoortenden Spezies. Dieses Protein heisst Prestin. Bei der aktuellen Untersuchung wurden auch echoortende Zahnwale einbezogen, und basierend auf der Sequenz von Prestin, bestanden mehr Ähnlichkeiten zwischen den echoortenden Fledermäusen und Walen, als zwischen den nicht-echoortenden, aber viel näher verwandten Fledermausarten. Dies legt nahe, dass die Veränderungen des Prestinproteins wichtig sind für ein funktionstüchtiges Echoortungssystem. Anatomische Veränderungen der entsprechenden Nervenzellen im Innenohr wurden bereits unabhängig der Verwandschaftsgrade bei echoortenden Arten entdeckt. So berichteten Forscher, dass die entsprechenden Haarzellen von Fledermäusen und Zahnwalen kürzer und steifer gebaut waren, also perfekt auf die hochfrequenten Signale der Echoortung abgestimmt sind. An dieser Anpassung könnten die Mutationen des Prestinproteins bei echoortenden Spezies beteiligt sein, hypothetisieren die Wissenschaftler. Dieser Annahme liegt auch zu Grunde, dass die Erzeugung der Schallwellen sich deutlich zwischen Zahnwalen und Fledermäusen unterscheidet.

Liu, Y., Cotton, J., Shen, B., Han, X., Rossiter, S., & Zhang, S. (2010). Convergent sequence evolution between echolocating bats and dolphins Current Biology, 20 (2) DOI: 10.1016/j.cub.2009.11.058

Li, Y., Liu, Z., Shi, P., & Zhang, J. (2010). The hearing gene Prestin unites echolocating bats and whales Current Biology, 20 (2) DOI: 10.1016/j.cub.2009.11.042

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Kategorie: Wissenschaftsnews

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RSSKommentare (2)

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  1. Lars Fischer sagt:

    Das ist ein ausgesprochen interessanter Befund, gerade im Hinblick auf die Diskussion um das Aussehen möglicher Aliens. Da geht es ja um die Frage, wie anders intelligente Außerirdische sein können.
    Da ist es schon ganz interessant zu sehen, wie stark konvergent die Evolution sein kann.

    [Antwort]

  2. fee sagt:

    Fand ich auch!.
    Irgendwie kann man sich vorstellen, dass ein Alien um ein Loch zu bohren sicherlich auch eine “Bohrmaschine” verwenden würde, doch ob diese statt eines per Elektromotor betriebenen Schraubenbohrers nicht vielleicht mit einem Zirkulär pulsierenden Ionenplasma bohren würde? Wer weiss das schon! Auf jeden Fall ist eine molekulare Konvergenz sehr interessant und das war bestimt nicht die letzte Entdeckung dieser Art!

    [Antwort]

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