Unter unser neuestes PapierIn unserem Projekt untersuchen wir, wie Variationen bei der Metamorphose - der dramatischen Körperveränderung, die einige Tiere durchlaufen - eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Unterkiefervielfalt bei Salamandern und Molchen spielen.
Die Metamorphose ist ein spektakulärer Entwicklungsprozess, der durch tiefgreifende Veränderungen der Morphologie und Physiologie eines Individuums im Laufe seines Lebens gekennzeichnet ist und oft mit einer Veränderung der Umwelt und der Ökologie einhergeht. Es ist das Stadium der Entwicklung, in dem sich eine Raupe in einen Schmetterling oder eine Kaulquappe in einen Frosch verwandelt.
Die Metamorphose ist im gesamten Tierreich weit verbreitet und kommt vor allem bei einer Ihrer Lieblingsgruppen von Amphibien vor: Salamander und Molche (Ordnung Caudata). Diese Gruppe ist besonders faszinierend, weil sie mit über 750 Arten eine bemerkenswerte Vielfalt aufweist und ein breites Spektrum an ökologischen Nischen besetzt. Einige Arten leben hauptsächlich im Wasser oder auf dem Land, andere in Höhlen oder auf Bäumen, und einige unterliegen dramatischen saisonalen ökologischen Veränderungen.
Was diese Tiere noch interessanter macht, ist die Vielfalt ihrer Lebenszyklen - d. h. die Abfolge der Entwicklungsveränderungen, die ein Organismus im Laufe seines Lebens durchläuft -, insbesondere was den Zeitpunkt und die Vollständigkeit der Metamorphose betrifft. Einige Arten durchlaufen eine vollständige Metamorphose, entweder vor oder nach dem Schlüpfen, während andere eine Teilmetamorphose durchlaufen und Larvenmerkmale bis ins Erwachsenenalter beibehalten. Diese Arten werden als paedomorphe Arten bezeichnet, und die bekannteste unter ihnen ist zweifellos der Axolotl.
Unter unsere StudieIn diesem Projekt haben wir untersucht, wie Metamorphose und unterschiedliche Lebenszyklen die Entwicklung des Unterkiefers bei Salamandern und Molchen beeinflussen. Wir konzentrierten uns auf den Unterkiefer, da er eine Schlüsselrolle bei der Nahrungsaufnahme spielt, und wollten verstehen, wie unterschiedliche Lebenszyklen zur Entwicklung von Fütterungsstrategien beitragen.
Anhand von 3D-Modellen des Unterkiefers von 317 lebenden Arten haben wir festgestellt, dass sowohl die Art des Lebenszyklus als auch die Körpergröße die Form des Unterkiefers beeinflussen, wobei zwischen beiden komplexe Wechselwirkungen bestehen. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Arten, die eine vollständige Metamorphose durchlaufen, eher modulare oder sich unabhängig entwickelnde Unterkieferstrukturen aufweisen - ein Merkmal, das die Anpassung an die terrestrische Ernährung erleichtern könnte. Im Gegensatz dazu weisen Arten mit teilweiser Metamorphose eher integrierte Unterkieferstrukturen auf, was eine schnelle Anpassung an bestimmte Umgebungen fördern könnte - insbesondere bei Arten, die im Wasser bleiben.
Insgesamt unterstreicht unsere Studie, wie die Metamorphose die Evolution der Unterkieferstrukturen und ihrer Funktionen prägen kann, und bietet neue Einblicke in die Art und Weise, wie Veränderungen des Entwicklungszeitpunkts (ein Prozess, der als Heterochronie bekannt ist) zu der außergewöhnlichen Vielfalt von Formen und Ökologien in der Natur beitragen.
