290 Millionen Jahre alte Kreatur könnten neue Glieder sprießen.

Wenn eine alte Amphibien ein Glied oder einen Schweif verloren, konnte es einfach eine neue, nach Ansicht der Forscher sprießen, die Gliedmaßen regenerieren 290 Millionen Jahre alten Fossilien gefunden.

Der Befund zeigt, dass einige Tiere hatten regenerative Fähigkeiten eine volle 80 Millionen Jahre vor dem Salamander, Karbon und Perm Zeitraum eines paar Moderntag Tiergruppen, die vollständig, ihre Gliedmaßen und Rute regenerieren können, existierte in den Fossilien.

Die Tatsache, dass andere Tetrapoden – eine Gruppe bestehend aus vierbeinigen Wirbeltiere, einschließlich Amphibien, Reptilien, Säugetiere und Vögel — hatte Regenerationsfähigkeiten schlägt vor, es gibt mehrere Möglichkeiten, Nachwachsen von Gliedmaßen, sagte Studie leitende Forscher Nadia Fröbisch, ein Paläontologe im Natural History Museum in Berlin. [Schlüpfrige, schleimig: Bilder der beinlose Amphibien]

"Regenerativer Medizin ist ein aktiver und sehr große Forschungsfeld", sagte Fröbisch Leben Wissenschaft. Die regenerativer Medizin konzentriert sich auf die molekularen Mechanismen von modernen Salamander verwendet "Wir haben nicht nur spezifische, Salamander suchen, aber auch die Mechanismen in allen Tetrapoden vorhanden," sagte sie.

Fröbisch hat Glied Regeneration im Salamander jahrelang studiert. Sie ist nicht allein – mindestens 100 Jahren Forscher stellte fest, dass anders als die anderen Tetrapoden Salamander Gliedmaßen zu entwickeln, und fragte mich, ob dies dazu beigetragen, ihre Regenerationsfähigkeit zu erklären.

Wenn eine typische tetrapod Gliedmaßen in einem Embryo entwickelt, wächst seine äußeren Ziffer (Pinkie) erste und inneren Ziffern in Reihenfolge. Aber Salamander tun das Gegenteil: sie wachsen ihre innere Ziffer (Daumenseite) erste und ihre kleinen Finger halten.

Seit Jahrzehnten dachten die Forscher, dass diese seltsame Entwicklung Marotte spät in der Evolutionsgeschichte, entwickelt Fröbisch sagte. Jüngste Untersuchungen der Fossilien zeigen jedoch, dass dieses Muster älter ist als bisher angenommen, und existierte, bevor die Dinosaurier die Erde ging.

Fossile Belege dafür, dass der Salamander "rückwärts" Ziffer Entwicklung in verschiedenen Amphibien die Karbon-Zeit (359 Millionen auf 299 Millionen Jahren) und Perm (299 Millionen bis 251 Millionen Jahren), einschließlich der Apateonund Micromelerpeton des älteren, findet Fröbisch sagte.

Neben der Entwicklung rückwärts Ziffer zeigt eine 290 Millionen Jahre alte Micromelerpeton aus fossilen Testflugzeug in Südwestdeutschland Beweise Gliedmaßen regenerieren. (Limb Regeneration ist möglich, vor Ort mit geschultem Auge: manchmal, wenn ein Glied nachwächst, ist es leicht deformiert – mit verschmolzenen Finger, zum Beispiel — darauf hinweist, dass es keine ursprüngliche Glied ist, sagte Fröbisch.)

Aber rückwärts Bildung der Ziffern ist nicht notwendig für die Gliedmaßen Regeneration, fanden die Forscher. Microsaurs — Amphibien, das aussah wie Eidechsen und lebte vor etwa 300 Millionen Jahren – könnte ihren Schwänzen nach Fossilien aus der Tschechischen Republik nachwachsen. Aber Microsaurs Ziffern entwickelt die typische Art und Weise – Pinkie erste.

"Alle zusammen, die fossilen Daten zeigt, dass die [Entwicklung der Daumenseite zuerst] Leib Entwicklung und Regeneration nicht immer zusammen auftreten", sagte Fröbisch. "Es ist überhaupt nicht Salamander-spezifische. "Es ist etwas sehr altes." [Album: Bizarre Frösche, Eidechsen und Salamander]

Der Salamander ist jedoch der einzige Überlebende Tetrapoden, die regenerativen Kräften gehalten hat. (Lungenfisch auch diese Fähigkeiten haben, aber sie sind schlecht untersucht und sind nicht Tetrapoden, Fröbisch sagte). Im Laufe der Zeit die Linie führt zu Amnioten (Reptilien, Vögel und Säugetiere, einschließlich des Menschen) die Fähigkeit verloren, Nachwachsen von Gliedmaßen, sagte sie.

Genetische Entdeckung

In einer separaten, aber verwandten neuen Studie Forscher untersuchte Salamander Genetik und fand zwei Gene notwendig für die Bildung von rückwärts Ziffern.

"Vor einiger Zeit fanden wir ein Gen namens Prod1, die spezifisch für Salamander und Gliedmaßen Regeneration beteiligt ist", sagte Studienautor Jeremy Brockes, Forschungsprofessor der Struktur- und Molekularbiologie am University College London.

Also klopfte sie Prod 1 Molch befruchteten Eier mit einer gen-editing-Tool. Wie sie die Molche entwickeln beobachtet, sie fanden, dass das Protein Bmp2, kritische für Ziffer Bildung, fehlte in dieser Molche.

Ohne Prod 1 und Bmp2 konnte nicht der Molch seine Zahlen auf der Daumenseite zuerst bilden. Dies bedeutet, dass die Gene und Proteine für den Salamander einzigartige zweistelliges Wachstum notwendig sind, sagte Brockes Leben Wissenschaft.

Es ist interessant, dass die andere Studie zeigt, dass Daumenseite erste-Limb Wachstum in einigen, aber nicht alle frühen Tetrapoden Fossilien aus Perm vor etwa 290 Millionen Jahren gefunden wird, sagte Brockes.

"Dies ist vor dem Erscheinen der Salamander", sagte er. "Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Attribute, die zusammen im heutigen Salamander gefunden werden, durch die Einbeziehung der gemeinsamen Gene z. B. Prod 1 verbunden werden können."

Die fossilen Analysen und genetische Befunde waren veröffentlichten Online-gestern (Okt. 26) in den Zeitschriften Natur Nature Communications, beziehungsweise.

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