News – 2015

Schlüpfling eines fossilen Archaeognathen Schlüpfling eines fossilen Archaeognathen

05. Dezember 2015:

 

Vor Kurzem wurde unser Artikel über einen möglichen Schlüpfling eines fossilen Felsenspringers (Archaeognatha) veröffentlicht:

 

Haug, J. T., Hädicke, C. W., Haug, C. & Hörnig, M. K. 2015. A possible hatchling of a jumping bristletail in 50 million years old amber. Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, Abhandlungen 278, 191–199.

 

Das kleine Insekt ist in baltischem Bernstein erhalten und ungefähr 50 Millionen Jahre alt. Es ist weniger als 5 mm lang (ohne das Terminalfilament), seine Beine sind relativ gedrungen und insgesamt scheint es sich auf einem relativ frühen Entwicklungsstadium zu befinden, möglicherweise auf dem ersten post-embryonalen Stadium (Schlüpfling). Damit wäre unser Fund der älteste Fossilnachweis eines solchen frühen Entwicklungsstadiums bei einem „apterygoten“ Insekt.

 

Wichtig zu bemerken ist, dass die Unterschiede zwischen frühen post-embryonalen und erwachsenen Archaeognathen zeigen, dass während der Postembryonalentwicklung signifikante Veränderungen stattfinden. Dies betont die Feststellung, dass die „klassische“ Unterscheidung zwischen den verschiedenen Modi der Insektenentwicklung, bei der Archaeognathen als „kleine Erwachsene“ schlüpfen sollen („Ametabolie“), nicht als eine unzulässige Vereinfachung darstellt.

 

Das Fossil wurde während eines Aufenthalts am Zoologischen Museum Kopenhagen von unserer Doktorandin Marie Hörnig dokumentiert. Der Aufenthalt wurde freundlicherweise durch das Synthesys-Projekt der EU gefördert. Das Paper ist hier zu finden.

 

Paralarve eines Cephalopoden Paralarve eines Cephalopoden

Vor wenigen Tagen wurde ein weiterer Artikel unseres Teams veröffentlicht, dieses Mal ein Methodikartikel:

 

Metz, M., Haug, C. & Haug, J. T. 2015. Autofluorescence microscopy as a method for the documentation of cephalopod paralarvae and juveniles. Ruthenica 25, 105–116.

 

In dieser Arbeit vergleichen wir verschiedene bildgebende Verfahren zur Dokumentation von Paralarven, den frühen Entwicklungsstadien vieler Cephalopoden (Tintenfische, z. B. Kalmare, Sepien, Oktopusse). In den meisten Studien über Paralarven wurden bis jetzt vor allem Strichzeichnungen veröffentlicht. Hier bieten hochauflösende Fotos dieser Tiere eine objektivere Basis für detaillierte morphologische Untersuchungen.

 

Unser Vergleich verschiedener Dokumentationsmethoden zeigt klar, dass Autofluoreszenz-Mikroskopie für diese Art von Tieren der optimale Ansatz ist. Unter verschiedenen Anregungswellenlängen werden sogar unterschiedliche Strukturen sichtbar, teilweise auch innere Strukturen wie das Gladius. Da die Dokumentation direkt in der Lagerflüssigkeit erfolgen kann, kann auch historisches Museumsmaterial auf diese Art dokumentiert werden, ohne dass irgendwelche spezielle Vorbehandlungen wie z. B. Trocknen nötig wären.

 

Diese Studie wurde freundlicherweise durch Lehre@LMU unterstützt, wodurch unser Student Michael Metz gefördert wurde. Herzlichen Glückwunsch zu seiner ersten Publikation! Der Artikel ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

 

Weiterhin wurde Joachims Antrag auf Förderung im Rahmen des Investitionsfonds von LMUexcellent bewilligt. Die Fördersumme (40.000 Euro) dient zur Vorbereitung eines größeren Projektantrags. Auch an dieser Stelle, herzlichen Glückwunsch!

Srokalarva berthei Srokalarva berthei

01. Oktober 2015:

 

Wir möchten das Erscheinen unseres Artikels über die älteste fossile holometabole Insektenlarve ankündigen:

 

Haug, J. T., Labandeira, C. C., Santiago-Blay, J. A., Haug, C. & Brown, S. 2015. Life habits, hox genes, and affinities of a 311 million-year-old holometabolan larva. BMC Evolutionary Biology 15, art. 208.

 

In diesem Artikel beschreiben wir die Morphologie von Srokalarva berthei im Detail. Das einzige bekannte Exemplar stammt aus der mehr als 300 Millionen Jahre alten Mazon Creek-Lagerstätte (Illinois, USA). Da wiederholt in Frage gestellt wurde, ob es sich bei Srokalarva berthei wirklich eine holometabole Insektenlarve handelt, haben wir uns dazu entschlossen das Stück nachzuuntersuchen. Zu diesem Zweck haben wir verschiedene Bildgebungstechniken angewendet, insbesondere ungerichtetes vs. gerichtetes Licht, und dies mit Stereofotos verglichen. Auf diese Weise konnten wir klar differenzieren, welche Strukturen wirklich zum Tier gehören und welche nur Artefakte sind, die durch die unebene Oberfläche des umgebenden Steins entstanden sind.

 

Basierend auf diesen Untersuchungen haben wir eine neue Rekonstruktion von Srokalarva berthei erstellt. Im Vergleich mit der Originalrekonstruktion sind in Wirklichkeit weniger Details erkennbar, während einige der im Original beschriebenen Strukturen wahrscheinlich Artefakte sind, die durch Streiflicht hervorgerufen wurden. Vor allem die Kopf- und Thoraxregion wie auch die Abdominalbeine unterscheiden sich signifikant von der Originalbeschreibung. Wir stellen unsere Ergebnisse in einen evolutionär-entwicklungsbiologischen Zusammenhang und haben versucht Rückschlüsse auf die mögliche Lebensweise dieses Tieres zu ziehen. Der Artikel ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

 

Weiterhin wurde unser Kapitel über vergleichende Aspekte der Larvalentwicklung bei Krebsen veröffentlicht:

 

Haug, J. T. & Haug, C. 2015. "Crustacea": Comparative aspects of larval development. In: Wanninger, A. (ed.) Evolutionary Developmental Biology of Invertebrates 4: Ecdysozoa II: Crustacea. Springer, Wien, 1–37.

 

Wir haben hier versucht die Evolution von Entwicklungsmustern von den frühesten Krebsen bis in die verschiedenen modernen Gruppen hinein zu identifizieren. Einige dieser Modifikationen können vermutlich durch Verschiebungen beim Timing der Individualentwicklung erklärt werden, so genannte Heterochronie-Ereignisse. Das Kapitel ist Bestandteil eines Buchprojekts über Evo-Devo von Invertebraten herausgegeben von Andreas Wanninger, Uni Wien. Mit seinen sechs Bänden ist es ein wirklich umfassendes Werk, und wir freuen uns sehr, dass wir daran mitarbeiten durften! Hier ist der Link zum Buch.

 

Palaeo-Evo-Devo-Team beim Paläoentomologentreffen in Bonn Palaeo-Evo-Devo-Team beim Paläoentomologentreffen in Bonn

 

Zusätzlich waren wir in den letzten Monaten schwer beschäftigt. Einige unserer Studenten haben ihre Abschlussarbeiten abgegeben, so dass wir in der nächsten Zeit unsere Team-Seite umstrukturieren werden. Wir waren auch viel unterwegs, einmal in Paris für einen Sammlungsbesuch (Synthesys-Förderung), in Graz bei der Jahrestagung der Deutschen Zoologischen Gesellschaft (DZG) und in Bonn beim Paläoentomologentreffen. Einige Team-Mitglieder haben auf diesen Treffen Vorträge gehalten und Poster vorgestellt, was zu einem dritten Platz beim Posterwettbewerb für Marie Hörnig und einem Spezialpreis von Springer für das Poster von Gideon geführt hat, beide in Graz. Herzlichen Glückwunsch an beide und vielen herzlichen Dank an unsere engagierten Studenten!

Fossile Larve eines polycheliden Krebses Fossile Larve eines polycheliden Krebses

 

 

 

19. Juli 2015:

 

 

Nach einiger Zeit im Vorabdruck ist unser neues Paper nun final erschienen:

 

 

Haug, J. T., Audo, D., Haug, C., Abi Saad, P., Petit, G. & Charbonnier, S. 2015. Unique occurrence of polychelidan lobster larvae in the fossil record and its evolutionary implications. Gondwana Research 28, 869–874.

 

Wir beschreiben darin den ersten möglichen Nachweis von polycheliden Larven. Moderne polychelide Krebse sind hummerartige Tiefseeformen (wobei “tief” dabei relativ sein kann). Viele Arten entwickeln sich über eine lange Larvenserie; daher erreichen die späten Larvenstadien beeindruckende Größen von mehreren Zentimetern. Um immer noch pelagisch bleiben zu können zeigen diese Larve spezielle Anpassungen, die ihnen zusätzlich Auftrieb verleihen. Beispiel hierfür sind Stacheln an Schild und Pleon, sowie ein ballonförmig aufgetriebener Schild.

 

Mesozoische Polycheliden waren artenreich und weit verbreitet. Diese entwickelten sich wohl nicht über hoch spezialisierte Riesenlarvenstadien. Eine juvenile/erwachsene Morphologie findet sich bereits bei recht kleinen Individuen; diese müssen daher auch bereits früher zu einem benthischen Leben übergegangen sein.

 

Die von uns neu beschriebenen Fossilien sind vermutlich Larvenstadien polychelider Krebse. Sie sind etwa 90 Millionen Jahre alt und unterscheiden sich von den Larven moderner Polycheliden darin, dass bei ihnen der Schild nicht ballonförmig aufgetrieben ist. Allerdings finden sich wie bei den modernen Formen ausgeprägte Stacheln an Schild und Pleon, und die fossilen Larven weisen bereits eine moderate Größe auf. Somit zeigen diese fossilen Larven bereits einige Anpassungen an eine längere Verweildauer im Pelagial. Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, dass wir mit Hilfe fossiler Formen eine schrittweise Evolution der spezialisierten Merkmale moderner Larvenformen rekonstruieren können. Der Artikel befindet sich hier.

 

Weiterhin meldenswert: Carolin hat den BioNa-Nachwuchsforscherpreis der LMU München verliehen bekommen (10.000 Euro). Außerdem wurde ihr Stipendium verlängert. Herzlichen Glückwunsch!

04. Juli 2015:

 

Ende März haben wir mit Teilen unseres Teams an der Crustaceologentagung (kurz: CrustTag) in Bremerhaven teilgenommen. Da unsere Teammitglieder sehr engagiert sind, waren wir mit insgesamt 3 Vorträgen und 9 Postern vertreten!

 

Palaeo-Evo-Devo-Team beim CrustTag 2015; Foto: Oliver Mengedoht/Panzerwelten.de Palaeo-Evo-Devo-Team beim CrustTag 2015; Foto: Oliver Mengedoht/Panzerwelten.de

 

Dabei haben wir beinahe das komplette Spektrum der Krebseforschung abgedeckt, von Zehnfußkrebsen über Fangschreckenkrebse hin zu diversen parasitischen Vertretern und dem vermeintlich seit Millionen Jahren unverändertem Triops cancriformis. Da traditionell der CrustTag auch die marinen Cheliceraten mit einschließt, konnte unser Team ebenfalls über die Entwicklung des Schwertschwanzes Limulus polyphemus sowie über die Evolution des Fressapparates bei Cheliceraten berichten.

 

Martin Thiel an Gideons Poster; Foto: Oliver Mengedoht/Panzerwelten.de Martin Thiel an Gideons Poster; Foto: Oliver Mengedoht/Panzerwelten.de

 

Die Resonanz auf unsere Beiträge war durchweg positiv, es wurden diverse Fragen gestellt und Diskussionen begonnen. Das Beste kam dann auch zum Schluss: Unser Team konnte zwei Preise mit nach Hause nehmen! Unsere Doktorandin Christina Nagler gewann den 1. Vortragspreis, und unser Sohn Gideon erhielt den 3. Posterpreis. Noch einmal Glückwunsch an die Beiden!

 

Preisträger Christina und Gideon; Foto: Oliver Mengedoht/Panzerwelten.de Preisträger Christina und Gideon; Foto: Oliver Mengedoht/Panzerwelten.de

 

Vielen Dank an Oliver Mengedoht von Panzerwelten.de für die tollen Fotos!

09. März 2015:

 

Unser Artikel über die älteste Krabbenlarve wurde gerade veröffentlicht:

 

Haug, J. T., Martin, J. W. & Haug, C. 2015. A 150-million-year-old crab larva and its implications for the early rise of brachyuran crabs. Nature Communications 6, art. 6417.

Älteste Krabbenlarve (Brachyura) Älteste Krabbenlarve (Brachyura)

 

Während echte Krabben (Brachyura) als Erwachsene im Fossilbericht relativ zahlreich sind, gab es bislang nur einen Bericht über fossile Krabbenlarven. Doch ein Fund eines Privatsammlers, Roger Frattigiani, änderte dies nun. Dieser Fund aus den Solnhofener Plattenkalken stellt mit 150 Millionen Jahren nicht nur die älteste bislang bekannte fossile Krabbenlarve dar, sondern auch die erste vollständig erhaltene. Außerdem repräsentiert dieses Fossil eine Megalopa, also das spätere Larvenstadium von Brachyuren, während bislang fossil nur frühere, sogenannte Zoea-Larven gefunden worden waren.

 

Interessanterweise ist die von uns beschriebene fossile Krabbenlarve in ihrer Morphologie so modern, dass sie problemlos in verschiedene heute lebende Brachyurengruppen eingeordnet werden kann. Das allein wäre bei einem so alten Fund bereits erstaunlich, doch zusätzlich waren die erwachsenen Vertreter der echten Krabben zu dieser Zeit morphologisch noch sehr ursprünglich. Dies zeigt, dass damals offensichtlich die evolutive Veränderung der Larven derjenigen der erwachsenen Tiere bereits voraus war. Der Artikel kann hier abgerufen werden.

Larven des Europäischen Hummers Larven des Europäischen Hummers

 

 

11. Februar 2015:

 

Kürzlich hat unsere Studentin Marie Rötzer ihren ersten Fachartikel veröffentlicht, der sich mit der Larvalentwicklung des Europäischen Hummers beschäftigt:

 

Rötzer, A. I. N. & Haug, J. T. 2015. Larval development of the European lobster and how small heterochronic shifts lead to a more pronounced metamorphosis. International Journal of Zoology, art 345172.

 

In diesem Artikel beschreiben wir im Detail die Morphologie der Larvenstadien von Homarus gammarus nach. Zu diesem Zweck hat Marie alle Exemplare seziert um alle Anhänge einzeln unter dem Fluoreszenzmikroskop mit Hilfe von Komposit-Autofluoreszenzbildgebung zu dokumentieren. Interessanterweise unterscheidet sich die Morphologie von Larvenstadium 3 stark von derjenigen im gleichen Stadium beim Amerikanischen Hummer, Homarus americanus, und zwar ist Larve 3 bei H. gammarus weiter entwickelt. Bereits vor Längerem haben andere Wissenschaftler die Häutung von Larvenstadium 3 zu Larvenstadium 4 bei H. americanus als Metamorphose identifiziert, was bedeutet, dass es eine starke morphologische Veränderung von Larvenstadium 3 zu 4 auftritt.

 

Unsere neuen Untersuchungen zeigen, dass diese Veränderung bei H. gammarus weit schwächer ausfällt, also weniger “metamorph” ist. Daher gehen wir davon aus, dass die bloße Veränderung der Morphologie in Larvenstadium 3 bei H. americanus bereits ausreichte um bei dieser Art eine Metamorphose zu entwickeln. Dies bedeutet, dass Metamorphose allein durch die Veränderung eines Entwicklungsstadium evolvieren kann, was eine relativ kleine Veränderung darstellt verglichen mit anderen Möglichkeiten wie z. B. dem kompletten Verlust eines Entwicklungsstadiums. Der Artikel ist frei verfügbar und kann hier heruntergeladen werden.

 

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