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Die Augen der Hydromeduse Cladonema radiatum
befinden sich an der Basis der Tentakeln (dunkle Punkte).
Schwarze Flecken an der Peripherie des Auges
markieren die Zellen, in denen eines der entdeckten Opsine
arbeitet.
Abbildungen: Universität Basel, Biozentrum
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Quallen, entwicklungsgeschichtlich die
ältesten Tiere mit komplexen Augen, verwenden überwiegend ciliäre
Sehzellen, was aus ihrer Zellarchitektur hervorgeht. Es ist bekannt,
dass sich Licht auf zahlreiche Aktivitäten im Verhalten von Quallen
und Korallen auswirkt. Ein Beispiel dafür ist das beeindruckende
massenhafte Laichen von Korallen im Great Barrier Reef vor Australien.
Die bei der Lichtwahrnehmung beteiligten Moleküle sind jedoch bisher
nicht erforscht worden.
Nun haben die Forscher Hiroshi Suga und Walter J. Gehring vom
Biozentrum der Universität Basel bei zwei verschiedenen Quallenarten
nicht weniger als 20 lichtempfindlichen Moleküle (Opsine) entdeckt,
nämlich bei Cladonema radiatum, die Augen besitzt, und Podocoryne
carnea, die keine Augen hat. Die Studie ergab, dass sämtliche dieser
Quallen-Opsine eng mit ciliären Opsinen verwandt sind. Ihre Folgerung:
Die Opsine des ciliären und des rhabdomerischen Typs haben sich
wahrscheinlich in einer sehr viel früheren Zeit auseinanderentwickelt,
nämlich noch bevor sich die Trennung von Quallen und höheren Tieren
wie Wirbeltieren und Insekten herausbildete.
In einer weiteren Studie entdeckten die Forscher, dass die Opsine von
Quallen an verschiedenen Körperteilen gebildet werden. Bei der Analyse
der Gen-Expression von augenspezifischen Opsinen stellten sie fest,
dass sie für den Gesichtssinn in den Augen eine Rolle spielen. Dies
ist der erste Hinweis überhaupt, dass Quallen genau wie höhere Tiere
Opsine für die Lichtwahrnehmung einsetzen.
Zudem stellten die Wissenschaftler fest, dass einige der Opsine von
Cladonema radiatum genetisch im Eierstock ausgebildet sind. Dies legt
eine Rolle bei der zeitlichen Steuerung der Eiablage nahe, die stark
mit dem Wechsel der Mondphasen zusammenhängt. Die Forschungsergebnisse
lassen damit auf ein neues Szenario in der Evolution der
Photorezeptoren bei Tieren schliessen und werfen ein neues Licht auf
das Sehverhalten von Quallen und ihrer Verwandten.
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