Forscher stellen konkreten Beweis über zur Verfügung, wie das menschliche Auge entwickelte

Wenn Darwins Skeptiker seine Evolutionstheorie in Angriff nehmen, konzentrieren sich sie häufig auf das Auge. Darwin selbst bekannte, dass es „absurd“ war, vorzuschlagen, dass das menschliche Auge, ein „Organ der extremen Perfektion und Komplikation“ durch spontane Veränderung und natürliche Auswahl entwickelten. Aber er folgerte auch das „wenn zahlreiche Abstufungen von einem einfachen und unvollständigen Auge bis komplexes und perfektes eins gezeigt werden können, um zu existieren“ dann diese Schwierigkeit ausgeglichen.

Wissenschaftler am Europäischen Molekularbiologie-Labor [EMBL] haben jetzt Darwins bedeutende Herausforderung in einer Evolutionsstudie bewältigt, die diese Woche in der Zapfen Wissenschaft veröffentlicht wird. Sie haben den Evolutionsursprung des menschlichen Auges aufgeklärt.

Forscher in den Labors von Detlev Arendt und von Jochen Wittbrodt haben entdeckt, dass die lichtempfindlichen Zellen unserer Augen, die Gestänge und Kegel, von unerwartetem Evolutionsursprung sind, den sie von einer alten Bevölkerung von lichtempfindlichen Zellen kommen, die zuerst im Gehirn saßen.

„Es ist nicht überraschend, dass Zellen von menschlichen Augen vom Gehirn kommen. Wir haben noch lichtempfindliche Zellen in unseren Gehirnen heute, die Leuchte entdecken und unsere Tagesrhythmen der Aktivität beeinflussen,“ erklären Wittbrodt. „Absolut vielleicht, hat das menschliche Auge von den lichtempfindlichen Zellen aus dem Gehirn gestammt. Nur später in der Geschichte würden solche Gehirnzellen in ein Auge verlagert haben und gewonnen das Potenzial confer zur Vision.“

Die Wissenschaftler entdeckten, dass zwei Baumuster lichtempfindliche Zellen in unseren frühen Tiervorfahren existierten: rhabdomeric und ciliary. In den meisten Tieren wurden rhabdomeric Zellen Teil der Augen, und ciliary Zellen blieben im Gehirn eingebettet. Aber die Entwicklung des menschlichen Auges ist es ist die ciliary Zellen eigenartig, die für Vision eingezogen wurden, die schließlich die Gestänge und die Kegel der Retina verursachte.

So wie vollzogen EMBL-Forscher schließlich die Entwicklung des Auges nach?

Vor Durch das Studieren eines „Lebenfossils,“ Platynereis-dumerilii, eine Marineendlosschraube, die noch frühen ähnelt Vorfahren, die 600 Million Jahren gerecht wurden. Arendt hatte Abbildungen des Gehirns dieser Endlosschraube gesehen, das vom Forscher Adriaan Dorresteijn genommen wurde [Universität von Mainz, von Deutschland]. „Als Ich diese Abbildungen sah, beachtete Ich, dass die Form der Zellen im Gehirn der Endlosschraube den Gestängen und den Kegeln im menschlichen Auge ähnelte. Ich wurde sofort durch die Idee intrigiert, dass beide lichtempfindlichen Zellen möglicherweise haben den gleichen Evolutionsursprung.“

Um diese Hypothese zu prüfen, verwendeten Arendt und Wittbrodt ein neues Hilfsmittel für heutige Evolutionsbiologen - „molekulare Fingerabdrücke“. Solch Ein Fingerabdruck ist eine eindeutige Kombination von Molekülen, die in einer spezifischen Zelle gefunden wird. Er erklärt dass, wenn Zellen zwischen Spezies übereinstimmende molekulare Fingerabdrücke haben, dann sind die Zellen sehr wahrscheinlich, eine geläufige Vorfahrnzelle zu teilen.

Wissenschaftler Kristin Tessmar-Raible stellte den entscheidenden Beweis zur Verfügung, um Arendts Hypothese zu unterstützen. Mithilfe EMBL-Forschers Heidi Snyman, bestimmte sie den molekularen Fingerabdruck der Zellen im Gehirn der Endlosschraube. Sie fand ein opsin, ein lichtempfindliches Molekül, in der Endlosschraube, die auffallend dem opsin in den fest gefügten Gestängen und in den Kegeln ähnelte. „Als Ich diesen Wirbeltier-artigen Molekül Active in den Zellen des Playtnereis-Gehirns sah - es war klar, dass diese Zellen und die fest gefügten Gestänge und die Kegel einen molekularen Fingerabdruck teilten. Dieses war konkreter Beweis des geläufigen Evolutionsursprung. Wir hatten gelöst schließlich eins der großen Geheimnisse in der Geschichte des menschlichen Auges.“

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