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Promotionsprojekte
© Xiaomeng Tian

Geneti­sche Grund­lage der bilate­ra­len Asymme­trie bei einem schup­pen­fres­sen­den Fisch

Xiaomeng Tian – Hector Fellow Axel Meyer

Die meisten Tiere weisen eine bilate­rale Symme­trie auf, aber auch asymme­tri­sche Merkmale haben sich wieder­holt in verschie­de­nen taxono­mi­schen Gruppen entwi­ckelt. Aller­dings sind die geneti­schen Mecha­nis­men, welche zu solchen Varia­tio­nen von asymme­tri­schen Merkma­len führen, immer noch unklar. Wir werden den schup­pen­fres­sen­den Fisch, Peris­so­dus microl­epis, verwen­den, um die geneti­schen Grund­la­gen der außer­ge­wöhn­li­chen morpho­lo­gi­schen und verhal­tens­be­zo­ge­nen Asymme­trie zu analy­sie­ren. Diese Studie wird wichtige Einbli­cke in das mecha­nis­ti­sche Funda­ment von asymme­tri­schen Entwick­lun­gen und den Ursprung evolu­tio­nä­rer Neuar­tig­keit liefern.

Während die meisten Wirbel­tiere einen beidsei­tig-symme­tri­schen Körper­bau aufwei­sen, sind auch viele asymme­tri­sche Merkmale im gesam­ten Tierreich gut dokumen­tiert. Das bekann­teste Beispiel hierfür ist die Latera­li­tät „Händig­keit“ bei Menschen. Der Ursprung und die Erhal­tung solcher asymme­tri­scher Varia­tio­nen bleiben jedoch ungelöste Fragen der Evolutionsbiologie.

Der schup­pen­fres­sende Buntbarsch, Peris­so­dus microl­epis, aus dem Tangan­ji­ka­see ist ein außer­ge­wöhn­li­ches Beispiel morpho­lo­gi­scher und verhal­tens­be­zo­ge­ner Asymme­trie. Wie die mensch­li­che Händig­keit, ist diese Art durch latera­li­sier­tes Nahrungs­such­ver­hal­ten charak­te­ri­siert, wobei einige Indivi­duen bevor­zugt Schup­pen von der rechten Seite der Beute und andere von der linken Seite fressen. Diese Verhal­tens­la­te­ra­li­tät ist mit einer asymme­tri­schen Kopfmor­pho­lo­gie gekop­pelt, welche das Fressen der Schup­pen auf der bevor­zug­ten Seite erleich­tert. Die Mehrheit an Indivi­duen mit linker oder rechter Latera­li­tät schwankt nachweis­lich über längere Zeiträume um 50 %, was diese Art zu einem Lehrbuch­bei­spiel für die Erhal­tung von Varia­tion in der Natur macht. Jedoch bleiben die moleku­la­ren Mecha­nis­men, die dieser morpho­lo­gi­schen und verhal­tens­be­zo­ge­ner Asymme­trie zugrunde liegen, unklar.

Dieses Projekt wird die geneti­schen Grund­la­gen der Kopfasym­me­trie und des latera­len Nahrungs­such­ver­hal­tens in diesem System unter­su­chen. Durch die Kombi­na­tion von „high resolu­tion“ Phäno­ty­pi­sie­rungs­me­tho­den (Mikro-CT-Analy­sen) mit „forward genetic“ Ansät­zen und experi­men­tel­ler Manipu­la­tion werden wir die geneti­schen und ökolo­gi­schen Mecha­nis­men aufde­cken, die diesen stabi­len Polymor­phis­mus der Asymme­trie steuern.

Genetic basis of bilateral asymmetry in a scale-eating fish

Der schup­pen­fres­sende Fisch Peris­so­dus microlepis

Xiaomeng Tian

Univer­si­tät Konstanz
   

Betreut durch

Prof. Dr.

Axel Meyer

Biology

Hector Fellow since 2011Disziplinen Axel Meyer