Haben Vögel Daumen?

2024 Autor: Daisy Haig | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 03:04

PARIS - Es ist die Art von Frage, die Biologen nachts wach hält: Ist der innerste Finger des dreizackigen Flügels eines Vogels evolutionär eher wie ein Daumen oder ein Zeigefinger?

Eine Studie, die am Sonntag von Nature online veröffentlicht wurde, sagt, dass es ein bisschen von beidem ist.

Die Stammzellen bei Vögeln, die normalerweise den ersten Finger produzieren, sterben in den frühen Stadien der Embryonalentwicklung ab, während Zellen, die zur Herstellung der Indexeinheit programmiert sind, stattdessen einen daumenartigen Anhängsel bilden.

Mitglied Nr. 2 hat also einen Wandel in der digitalen Identität durchgemacht.

Alle vierbeinigen Tiere mit Rückgrat – Wirbeltiere – teilen eine uralte Vorlage von fünf Ziffern pro Gliedmaßen. Aber das hat die Evolution nicht davon abgehalten, eine zahlenmäßig vielfältige Menagerie zum Greifen, Krallen und Gehen hervorzubringen.

Die Hände und Füße von Menschen und Primaten haben normalerweise jeweils fünf Finger oder Zehen; Vögel haben drei in ihren Flügeln und zwei, drei oder vier Finger an den Füßen; Zweifingerfaultiere sprechen für sich.

Schlangen werfen ihre Gliedmaßen vollständig ab, während Pandas fünf Krallenfinger und einen sechsten großzehenartigen Anhängsel haben, um beim Essen Bambusstiele besser zu greifen.

Im Allgemeinen ist es einfacher, eine Eigenschaft durch die Evolution zu verlieren, als eine zu gewinnen.

Angetrieben von widersprüchlichen Beweisen, wird seit mehr als einem Jahrhundert diskutiert, ob das dreiteilige Gerüst eines Vogelflügels dem Daumen, Zeige- und Mittelfinger oder dem Zeige-, Mittel- und Ringfinger entspricht.

Paläontologische Forschungen, die Vögel bis zu den Theropoden-Dinosauriern zurückverfolgen, die vor zweihundert Millionen Jahren die Erde durchstreiften, begünstigten die "eins-zwei-drei"-Hypothese.

Hinweise aus der Studie zur Embryonalentwicklung deuteten jedoch darauf hin, dass das „zwei-drei-vier“-Szenario wahrscheinlicher war.

Bei der Arbeit mit Hühnern verwendeten Forscher der Yale University unter der Leitung von Gunter Wagner eine Technik namens Genexpressionsprofiling, um das digitale Rätsel zu lösen.

Sie zeigten, dass die ersten Finger von Kükenflügeln und -füßen beide aus derselben genetischen Kodierung stammen, dass sich jedoch im Flügel der Finger aus der Position im Embryo entwickelt, die normalerweise für den Index reserviert ist.

"Wir haben eine neue Technologie namens Transkriptom-Sequenzierung verwendet. Es gibt sie seit einigen Jahren und wir waren zufällig die ersten, die sie für diese Frage verwendeten", sagte Wagner per E-Mail.

Die Studie enthüllte auch ein neues Rätsel: eine fehlende Übereinstimmung oder Homologie zwischen den anderen beiden Fingern, die im Vogelflügel vergraben sind, und denen, die im Fuß gefunden wurden.

In der Biologie ist Homologie eine grundlegende Ähnlichkeit – zwischen Arten oder in diesem Fall innerhalb desselben Organismus – basierend auf einer gemeinsamen Abstammung oder Entwicklungsherkunft.

"Wir wollen herausfinden, wie sie eine einzigartige Identität erlangt haben", sagte Wagner.