Zellen sterben ab, Wehrorgane k\u00f6nnen wachsen<\/p>
Neue Studie zeigt, wie sich bei Termiten Mundwerkzeuge r\u00fcckbilden, um daf\u00fcr Wehrorgane entstehen zu lassen<\/p>
New York \/ Heidelberg, 4. August 2011<\/p>
Zum ersten Mal haben Forscher nachgewiesen, dass der programmierte Zelltod (Apoptose) bei Termiten dazu beitr\u00e4gt, dass sich deren Mundwerkzeuge r\u00fcckbilden. Bei diesem Prozess zerst\u00f6ren sich Zellen absichtlich, und es sieht ganz danach aus, als m\u00fcssten Termiten diesen Preis einer R\u00fcckbildung zahlen, damit bei ihnen Wehrorgane entstehen k\u00f6nnen. Zu diesem Ergebnis kommen die japanischen Wissenschaftler Kouhei Toga und Kiyoto Maekawa von der University of Toyama und Shinichi Yoda von der University of Tokyo. Ihre Forschungsergebnisse sind gerade in der Online-Ausgabe der Springer-Fachzeitschrift Naturwissenschaften \u2013 The Science of Nature erschienen.<\/p>
Juvenilhormone f\u00fchren bei Termiten dazu, dass sie verschiedene Entwicklungsstadien durchlaufen: vom Arbeiter zu einer Art \u201aVorsoldat\u2018 und schlie\u00dflich zum Soldaten. Dabei \u00e4ndert sich ihre K\u00f6rperform und -struktur einschlie\u00dflich der \u00fcberm\u00e4\u00dfigen Ausbildung sowie R\u00fcckbildung bestimmter Organe. Insbesondere die Termitensoldaten der Unterfamilie Nasutitermitinae besitzen einen hornf\u00f6rmigen Stirnzapfen (den Nasus), der chemische Abwehrstoffe verspr\u00fcht, sowie r\u00fcckgebildete Mandibeln.<\/p>
Juvenilhormone spielen eine zentrale Rolle bei der Kastendifferenzierung. Sie f\u00fchren zu einem zweifachen H\u00e4utungsprozess, bei dem sich dramatische morphologische Ver\u00e4nderungen vollziehen. Bisher waren die Mechanismen unbekannt, die die mandibul\u00e4re R\u00fcckbildung bei Termiten steuern.<\/p>
Toga und seine Kollegen sammelten Nester der N. takasagoensis-Termiten auf den Yaeyama-Inseln in Japan. Mithilfe eines Juvenilhormons, das bei Insekten die Funktion eines Wachstumsregulators besitzt, f\u00fchrten sie die entwicklungsbedingten Ver\u00e4nderungen bei Vorsoldaten k\u00fcnstlich herbei. Die Wissenschaftler beobachteten die Form und die Struktur der rechten Mandibeln w\u00e4hrend des Diffe-renzierungsprozesses bei jungen Arbeitern, Vorsoldaten und Soldaten. Die Autoren suchten auch nach Nachweisen f\u00fcr einen m\u00f6glichen programmierten Zelltod.<\/p>
Ihre Untersuchungen zeigten, dass die mandibul\u00e4ren Z\u00e4hne w\u00e4hrend der Entwicklungsphase vom Vorsoldaten zum Soldaten verloren gehen. In dieser Phase wurden die Mandibeln deutlich kleiner und bei der Vorsoldaten-H\u00e4utung war eine wesentliche R\u00fcckbildung zu beobachten. Das wichtigste Ergebnis war der Nachweis des programmierten Zelltods in den sich r\u00fcckbildenden Mandibeln der Vorsoldaten.<\/p>
Die Autoren kommen zur Schlussfolgerung: \u201eUnsere Forschungsergebnisse sind ein Beweis daf\u00fcr, dass der programmierte Zelltod f\u00fcr die R\u00fcckbildung der Kieferpartien bei Termitensoldaten und damit f\u00fcr die soziale Kastendifferenzierung bei dieser Art verantwortlich ist. Der \u00fcbertrieben ausgebildete Nasus und die vorderen Dr\u00fcsen entwickeln sich, wobei sich gleichzeitig die Mandibeln zur\u00fcckbilden. Deshalb k\u00f6nnte der programmierte Zelltod ein Regulierungsmechanismus f\u00fcr den Ausgleich bei der Bildung von Wehrorganen sein.\u201c<\/p>
Quelle
Toga K et al (2011). The TUNEL assay suggests mandibular regression by programmed cell death during presoldier differentiation in the nasute termite Nasutitermes takasagoensis. Naturwissenschaften \u2013 The Science of
Nature; DOI 10.1007\/s00114-011-0825-9<\/p>