Wirbeltiere Wie Schildkröten zu ihrem Panzer kommen


Ein japanisches Forscherteam kann erstmals erklären, wie das knöcherne Schild auf dem Rücken des Reptils entsteht. Anders als bisher vermutet, bildet er sich nicht aus Knochen, die innerhalb der Haut liegen. Der entscheidende Impuls kommt vielmehr aus den Rippen.

Der Bauplan der Schildkröten ist rätselhaft und unterscheidet sich sehr von dem anderer Wirbeltiere. Lange gingen Wissenschaftler davon aus, dass der Panzer der Tiere so ähnlich entsteht wie der von Krokodilen. Ein Irrtum, wie sich herausgestellt hat: Die Rippenknochen senden schon bei der Entwicklung im Ei chemische Substanzen aus, die dazu führen, dass umliegende Strukturen verknöchern und sich daraus ein Panzer bildet. Da die Rippen somit in den Panzer eingeschlossen werden, wachsen sie auf dem Rücken der Tiere und wandern nicht wie bei allen anderen Wirbeltieren unter die Schulterblätter. Die japanischen Forscher um Hiroshi Nagashima vom Zentrum für Entwicklungsbiologie in Kobe berichten im Fachmagazin "Science" über ihre Arbeit.

Um die Evolution des Schildkrötenpanzers nachvollziehen zu können, verglichen die Wissenschaftler Embryonen der Chinesischen Weichschildkröte Pelodiscus sinensis mit denen von Hühnern und Mäusen. Sowohl bei Schildkröten als auch bei den anderen Tieren zeigt die embryonale Entwicklung eine Art Schnelldurchlauf der Evolution und gibt Aufschluss über die einzelnen Stadien.

Anfangs verlaufe die Entwicklung bei allen drei Tieren ähnlich, erklären die Wissenschaftler. Wenn sich die Rippen jedoch über die Schulterblätter legen, bildet sich bei Schildkröten entlang des Rumpfes eine Falte. Diese Falte ist eine Barriere, durch welche die Rippen nicht um den Rumpf herum wachsen können, um einen Brustkorb zu bilden. Die Rippenknochen bleiben so auf den Rücken der Tiere beschränkt und sorgen dafür, dass sich der Panzer ausbildet. Als Folge dieser Vorgänge bleiben die Schulterblätter der Schildkröten unter den Rippen und werden von diesen überdeckt. Die Falte, die sich mit Beginn dieser Entwicklung gebildet hat, trennt später bei den voll entwickelten Tieren auch die Beine vom Panzer.

Rippen als Signalgeber

Tatsächlich scheinen es die Rippen selbst zu sein, die das Signal zur Bildung des Panzers geben. Sie wachsen in die Region hinein, wo sich später der Panzer bildet, und geben dort Signale zur Verknöcherung vorhandener Strukturen, schreiben die Wissenschaftler.

Bisher vermuteten Forscher, dass die Panzer der Schildkröten ähnlich wie etwa bei Krokodilen entstehen. Bei diesen bilden Knochen, die innerhalb der Haut liegen, den Panzer aus. Bei den Vorfahren der Schildkröten hätten sich diese Knochenpanzer, so genannte Osteodermen, vergrößert und schließlich zu großen Platten vereinigt, lautete die bisherige Annahme.

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