Einige junge Seespinnen können ihre hinteren Enden nachwachsen lassen

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Kein Hintern, kein Problem für einige junge Seespinnen.

Die Kreaturen können fast vollständige Teile ihrer unteren Hälften regenerieren – einschließlich Muskeln, Fortpflanzungsorgane und des Anus – oder ohne sie auskommen, berichten Forscher am 23. Januar in Proceedings of the National Academy of Sciences.

Die Fähigkeit, Körperteile nachwachsen zu lassen, ist nicht sehr verbreitet, aber einige Arten schaffen es. Einige Meeresschneckenköpfe können einen völlig neuen Körper herstellen (SN: 8.3.21). Seespinnen und einige andere Arthropoden – eine Gruppe von Wirbellosen mit einem Exoskelett – können Teile ihrer Beine nachwachsen lassen. Aber die Forscher dachten, neue Beine seien das Ausmaß der Kräfte eines jeden Arthropoden, vielleicht weil das harte Äußere sie irgendwie daran hindert, andere Körperteile zu regenerieren.

  1. Dieses Bild zeigt eine jugendliche Seespinne, nachdem das letzte Viertel ihres Körpers, einschließlich zweier Beine und des analen Tuberkels, amputiert wurde. Der Analtuberkel enthält den Enddarm des Tieres und seinen Anus. G. Brenneis et al/PNAS 2023
  2. Ein Mikroskopbild einer jungen Seespinne nach der ersten Häutung, das als kurze Stummel zu sehen ist, die an einem neuen Körpersegment am hinteren Ende des Tieres befestigt sind.
    Nach der ersten Häutung beginnen sich der Analtuberkel und zwei Beine zu reformieren, was als kurze Stummel gezeigt wird, die an einem neuen Körpersegment (Mitte, unten) am hinteren Ende des Tieres befestigt sind. G. Brenneis et al/PNAS 2023
  3. Ein Mikroskopbild einer jugendlichen Seespinne, während ihr neuer Analtuberkel und ihre Beine Gestalt annehmen.
    Der anale Tuberkel und die Beine der Seespinne nehmen Gestalt an, nachdem das Tier sein Exoskelett ein zweites Mal abgeworfen hat. G. Brenneis et al/PNAS 2023
  4. Ein Mikroskopbild einer jugendlichen Seespinne mit vollständig reformiertem Analtuberkel und Beinen.
    Nach der dritten Häutung sieht das Tier wieder normal aus. G. Brenneis et al/PNAS 2023

Auf ein Missgeschick deutete zunächst der Evolutionsbiologe Georg Brenneis hin, dass Meeresspinnen (Pycnogonum litorale) Vielleicht können Sie auch komplexere Reparaturen durchführen. Er verletzte versehentlich ein junges Exemplar, an dem er im Labor mit einer Pinzette arbeitete. „Es war nicht tot, es bewegte sich, also habe ich es einfach behalten“, sagt Brenneis von der Universität Wien. Einige Monate später hatte die Seespinne statt einer Narbe ein zusätzliches Bein, berichteten er und der Evolutionsbiologe Gerhard Scholtz von der Humboldt-Universität zu Berlin 2016 in Die Wissenschaft der Natur.

In der neuen Studie erholten sich die meisten der 19 jungen Spinnen und wuchsen nach der Amputation fehlende Muskeln und andere Teile ihrer unteren Hälften nach, obwohl die Regeneration nicht immer perfekt war. Einige Jugendliche hatten sechs oder sieben statt acht Beine.

Keiner von vier Erwachsenen regenerierte. Das könnte daran liegen, dass Erwachsene ihre Haut beim Wachsen nicht mehr abwerfen, was darauf hindeutet, dass Regeneration und Häutung irgendwie miteinander verbunden sind, sagt Brenneis. Auch zwei junge Seespinnen regenerierten sich überhaupt nicht. Die Tiere überlebten mit nur vier Beinen und ohne Anus. Anstatt zu kacken, spuckten die beiden Abfall aus ihrem Mund.

  1. Ein Mikroskopbild einer jungen Seespinne mit drei kleinen Stummeln an der Unterseite ihres Körpers.
    Diese junge Seespinne hat drei kleine Stummel (Mitte, unten), die sich, wenn sie unberührt bleiben, zu den letzten beiden Körpersegmenten des Tieres entwickeln würden, zu denen zwei Beinpaare und sein Analtuberkel gehören würden. G. Brenneis et al/PNAS 2023
  2. Eine Mikroskopaufnahme derselben jungen Seespinne ohne die drei Stummel.
    Dieses Bild zeigt dieselbe Seespinne, aber nachdem ihr sich entwickelnder Hinterkörper – die drei Stummel vom vorherigen Foto – entfernt wurde. G. Brenneis et al/PNAS 2023
  3. Eine Mikroskopaufnahme der jungen Seespinne mit vier Beinen.
    Nach der ersten Häutung gibt es keine Anzeichen von Nachwachsen. Das Tier hat vier statt acht Beine. G. Brenneis et al/PNAS 2023
  4. Ein Mikroskopbild einer jungen Seespinne mit vier gespreizten Beinen.
    Nach der dritten Häutung hat das Tier nur noch vier Beine und keinen Analtuberkel. Da es keinen Anus hat, würgte das Tier seine Ausscheidungen durch sein Maul. G. Brenneis et al/PNAS 2023

Als nächstes soll herausgefunden werden, ob sich auch andere Arthropoden mehr regenerieren, als Wissenschaftler dachten, und wie Seespinnen das tun, sagt Brenneis. “Ich würde gerne sehen, wie es funktioniert.”

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