Über den Ursprung der Heterodontie in Haien und Rochen

• Antragsteller: Dr. Roland Zimm, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Entwicklungsbiologie ; Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432922638

Der Ursprung morphologischer Vielfalt zählt zu den grossen evolutionsbiologischen Fragen. Ein klassisches Beispiel dafür sind Zähne, welche einen Großteil des fossilen Materials aus mehreren Hundert Millionen Jahren der Erdgeschichte ausmachen, und daher ein Schlüssel zum Verständnis der Evolution sind. Aufgrund ihrer Bedeutung für das Überleben des Individuums können Zahnformen als ein Hotspot der Wirbeltierevolution gelten. Da Morphologien durch den Prozess der Embryonalentwicklung gebildet werden, ist es notwendig, zu verstehen, wie die verschiedenen Mechanismen der Embryonalentwicklung zusammenwirken, um verstehen zu können, wie und unter welchen Bedingungen morphologische Vielfalt entstehen kann. Während die Zahnentwicklung der Säugetiere bereits recht gut erforscht wurde, sind die entwicklungsbiologischen Vorgänge, die zur bemerkenswerten Zahnformenvielfalt bei den Haien und Rochen (Plattenkiemer) geführt haben, relativ unbekannt. In diesem Forschungsantrag schlage ich eine innovative computerbasierte Methode vor, um die evolutionären und entwicklungsbiologischen Hintergründe der Zahnformenvielfalt und insbesondre des Übergangs von homodonten zu heterodonten Zahnformeln bei Plattenkiemern, anhand lebender und prähistorischer Arten zu beleuchten, wobei diese Arbeit im gegenseitigen Austausch mit experimentellen Untersuchungen an Katzenhaien durch unsere Kollaborationspartner durchgeführt werden wird. Um dieses Forschungsziel zu erreichen, werde ich der bislang wenig untersuchten Biomechanik in der den sich entwickelnden Zahnkeim umgebenden Gewebsnische besondere Aufmerksamkeit widmen, da jene meinem Dafürhalten nach eine entscheidende Rolle für die Plastizität des Programmes der Zahnentwicklung bei den Plattenkiemern darstellt.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Gastgeber: Professor Dr. Nicolas Goudemand