Morphologie und Ontogenese des Nervensystems ausgewählter Branchiopoda im Hinblick auf eine mögliche Entstehung der Cladocera

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Richter
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 37904609

Detaillierte Untersuchungen zur Morphologie und Entwicklung des Nervensystems ausgewählter Phyllopoda (Crustacea, Branchiopoda) werden wesentlich zum Verständnis der Mechanismen evolutiver Transformationen innerhalb dieses Taxons beitragen. Die Phyllopoda stellen ein gut begründetes Monophylum dar, deren internen Verwandtschaftsbeziehungen als weitgehend geklärt angesehen werden können. So stellen die monotypischen Cyclestherida das Schwestertaxon der monophyletischen Cladocera dar. Beiden Gruppen – vereint in dem Monophylum Cladoceromorpha – ist die Existenz von ‚embryonisierten‘ Larven, die unterhalb des Carapax in einer ‚Brutkammer‘ getragen werden, gemeinsam. Anhand der Analyse von Morphologie und Entwicklung des Nervensystems ausgewählter Vertreter der Cladocera, von Cyclestheria hislopi sowie von Vertretern der Spinicaudata und Laevicaudata wird ein Beitrag zur Diskussion um den potentiellen progenetischen Ursprung der Cladocera geleistet:1. Übereinstimmungen zwischen dem Nervensystem der adulten Cladocera und spezifischer Entwicklungsstadien der Cyclestherida sowie anderer Phyllopoda unterstützen die Progenesehypothese des Ursprungs der Cladocera. 2. Veränderungen im Nervensystem (Architektur, Neurotransmitterexpression), die im Zusammenhang mit der Transformation von frei schwimmenden Larven, wie sie bei Spinicaudata und Laevicaudata vorkommen, zu den ‚embryonisierten‘ Larven der Cladoceromorpha auftreten, werden analysiert. Dabei steht eine mögliche Korrelation der Expression von Neurotransmittern und funktionsfähigen Extremitäten im Fokus des Interesses.3. Ein dritter Fragenkomplex betrifft die Evolution eines extremitätenlosen Abdomens innerhalb der Cladocera bzw. in der Ahnenlinie der Notostraca und potentielle Korrelationen zu Veränderungen im Nervensystem. Immunhistochemische Methoden erlauben es, die Entwicklung des Nervensystems präzise zu dokumentieren. Die Kombination aus konfokaler Laserscanningmikroskopie mit computergestützter 3D-Rekonstruktion ermöglicht die räumliche Visualisierung der zu untersuchenden Zellen und Gewebe und ihrer genauen Lagebeziehung zu anderen Strukturen. Die Verwendung der 3D-Rekonstruktionssoftware IMARIS (Bitplane) liefert hervorragende Möglichkeiten der feinstrukturellen Auswertung der konfokalen Bilddaten. Die Untersuchungen tragen damit wesentlich zur Kenntnis der Morphologie und Entwicklung des Nervensystems der Crustacea bei.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen