Erforschung der Zelltypen von Chaetognathen

Die schier unglaubliche Artenvielfalt von Tieren unterschiedlichster Formen hat schon Generationen von Wissenschaftern fasziniert. Dieser Diversität liegt eine ebensogroße Vielfalt von einzelnen Zellen zugrunde, die man sich als winzige Bausteine der einzelnen Organismen vorstellen kann. Pfeilwürmer bilden einen Tierstamm, dessen Körperbauplan bisher nur wenig erforscht wurde. Diese torpedoförmigen marinen Organismen mit einer Größe von bis zu 120 Millimeter machen einen beträchtlichen Teil des marinen Planktons aus, von dem sich wiederum andere Organismen wie Fische und Wale ernähren. Pfeilwürmersind durchsichtige Prädatoren, die mit ihrem charakteristischen Kieferapparat (wissenschaftlicher Name: Chaetognatha = Borstenkiefer) unter anderem kleine Krebstiere fangen. Bis heute ist ihre Verwandtschaft strittig und so wurden sie im Laufe der Jahrhunderte den verschiedensten Tiergruppen nahegestellt. Grund dafür ist, dass Pfeilwürmer sowohl Merkmale der äußerlichen Gestalt, aber auch des Erbguts mit anderen Zweiseitentieren (Bilateria) teilen. Im Rahmen dieses FWF-Einzelprojekts, welches in Kollaboration mit Wissenschaftern der Université Libre de Bruxelles in Belgium ausgetragen wird, untersuchen Projektleiter Tim Wollesen und sein Team die Diversität von Zelltypen während der Entwicklung des Pfeilwurms Spadella cephaloptera. Mit den Verfahren der Einzell- und Genomsequenzierung können die Forscher buchstäblich jeden einzelnen Zelltypen in dem sich entwickelnden Organismus auf Übereinstimmungen im Vorkommen von Ribonukleinsäuren überprüfen. Ribonukleinsäurenwirken unter anderemalsgenetische Informationsüberträger und werden in Proteine übersetzt, die wiederum Bausteine der Zellen sind. Dieser experimentelle Ansatz, der bisher bei vergleichsweise wenigen Organismen verfolgt wurde, erlaubt es, Zelltypen und Organe eindeutig zu bestimmen und besser mit denen anderer Tiere zu vergleichen. Die Wissenschafter versuchen so herauszufinden, welche Nervenzellen der Pfeilwürmer mit den entsprechenden Zellen anderer Tiere verwandt sind. Des Weiteren erforschen Wollesen und sein Team die den Kieferapparat bildenden Zelltypen. Hier gehen sie der Frage nach, ob diese möglicherweise verwandt sind mit Zelltypen anderer Tiere, die ähnliche harte Strukturen im Schlundbereich aufweisen, wie z.B. Schnecken. Dieses Projekt wird bedeutende Einblicke in die Evolution und Entwicklung von Pfeilwürmern und Zweiseitentieren geben.