Entwicklungsgenetische und zytochemische Untersuchungen an den Onychophora zum Verständnis der Bauplan-Evolution bei den Arthropoda
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Förderung durch das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft hat es mir ermöglicht, eine leistungsfähige Nachwuchsgruppe aufzubauen, die unter Einsatz eines breiten Methodenspektrums eine Vielzahl höchst spannender und anspruchsvoller Projektthemen bearbeitet hat. Das Forschungsvorhaben verlief insgesamt sehr erfolgreich, was sich vor allem in zahlreichen, hochqualitativen Publikationen in renommierten internationalen Fachzeitschriften widerspiegelt. Zudem hat unsere Forschung das öffentliche Interesse an den von uns bearbeiteten Themengebieten geweckt, wie aus zahlreichen Pressemitteilungen und Medienberichten ersichtlich ist. Während der Förderung konnten alle wesentlichen Ziele des Vorhabens erreicht werden, die zur Klärung der folgenden Fragestellungen beigetragen haben: (i) Wie sah der letzte gemeinsame Vorfahr der Onychophora (Stummelfüßer), Tardigrada (Bärtierchen) und Arthropoda (Gliederfüßer) aus, der vor über 600 Millionen Jahren die Erde bewohnte? (ii) Wie sind diese drei Tiergruppen miteinander verwandt? (iii) Wie hat sich das Nervensystem dieser Tiere im Laufe der Evolution verändert? (iv) In welcher Beziehung stehen die verschiedenen Kopfstrukturen der kambrischen Lobopodier und rezenten Onychophoren, Tardigraden und Arthropoden zueinander, und wie ist der komplexe Aufbau des Kopfes entstanden? (v) Wann und wie sind die Augen und das Farbsehen evolviert? (vi) Welche Gene haben zur Evolution der Körpersegmentierung bei den Panarthropoden beigetragen? (vii) Wie sind die diversen Baupläne der Panarthropoden entstanden? Aufgrund der bisherigen Erfolge bin ich zuversichtlich, dass unsere Forschung auch in Zukunft wichtige Erkenntnisse zur Evolution dieser Tiergruppen liefern wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2012): Opsins in Onychophora (velvet worms) suggest a single origin and subsequent diversification of visual pigments in arthropods. Mol. Biol. Evol. 29: 3451–3458
Hering, L., Henze, M.J., Kohler, M., Kelber, A., Bleidorn, C., Leschke, M., Nickel, B., Meyer, M., Kircher, M., Sunnucks, P. & Mayer, G.
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(2013): Expression of the decapentaplegic ortholog in embryos of the onychophoran Euperipatoides rowelli. Gene Expr. Patterns 13: 384–394
Treffkorn, S. & Mayer, G.
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(2013): Selective neuronal staining in tardigrades and onychophorans provides insights into the evolution of segmental ganglia in panarthropods. BMC Evol. Biol. 13: 230
Mayer, G., Martin, C., Rüdiger, J., Kauschke, S., Stevenson, P.A., Poprawa, I., Hohberg, K., Schill, R.O., Pflüger, H.-J. & Schlegel, M.
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(2014): Latest anomalocaridid affinities challenged. Nature 516: E1–E2
Mayer, G., Martin, C., Oliveira, I.S., Franke, F.A. & Gross, V.
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(2015): Evolution of pigmentdispersing factor neuropeptides in Panarthropoda: Insights from Onychophora (velvet worms) and Tardigrada (water bears). J. Comp. Neurol. 523: 1865–1885
Mayer, G., Hering, L., Stosch, J.M., Stevenson, P.A. & Dircksen, H.
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(2015): Expression study of the hunchback ortholog in embryos of the onychophoran Euperipatoides rowelli. Dev. Genes Evol. 225: 207–219
Franke, F.A. & Mayer, G.
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(2015): Phylogenetic analysis and expression patterns of Pax genes in the onychophoran Euperipatoides rowelli reveal a novel bilaterian Pax subfamily. Evol. Dev. 17: 3–20
Franke, F.A., Schumann, I., Hering, L. & Mayer, G.
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(2017): The nervous and visual systems of onychophorans and tardigrades: Learning about arthropod evolution from their closest relatives. J. Comp. Physiol. A 203: 565–590
Martin, C., Gross, V., Hering, L., Tepper, B., Jahn, H., Oliveira, I.S., Stevenson, P.A. & Mayer, G.
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(2018): Expression of NK cluster genes in the onychophoran Euperipatoides rowelli: Implications for the evolution of NK family genes in nephrozoans. EvoDevo 9: 17
Treffkorn, S., Kahnke, L., Hering, L. & Mayer, G.
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(2019): Expression of NK genes that are not part of the NK cluster in the onychophoran Euperipatoides rowelli (Peripatopsidae). BMC Dev. Biol. 19: 7
Treffkorn, S. & Mayer, G.
