Foto einer alten deutschen Eule, links, und Racing Homer, rechts. Die beiden Haustauben waren die Vorfahren von über 100 Tauben, die in einer Studie untersucht wurden, warum die Schnabelgrößen von Haustauben so stark variieren. (Sydney Stringham über University of Utah)
Salt Lake City – Es gibt viele Tiere, die Charles Darwin während seiner mythologischen Studien im 19. Jahrhundert faszinierten.
Darwin wurde vielleicht hauptsächlich mit Schildkröten und Spatzen in Verbindung gebracht, aber er bewohnte auch häufig Haustauben. Dies liegt daran, dass die Art seine Theorie der natürlichen Auslese mitgestaltete, da er darauf hinwies, dass Haustauben künstlich ausgewählt wurden. Michael Willock schrieb 2013 in einem Artikel für „The Incubator“ an der Rockefeller University.
Aber ein Aspekt der Tauben fragte er sich, warum genau die mehr als 300 verschiedenen Taubenrassen Schnäbel in verschiedenen Formen und Größen haben, einschließlich Schnäbel, die kurz genug sind, um es Eltern zu erschweren, ihre Jungen zu füttern?
Mehr als ein Jahrhundert später sagten Forscher der University of Utah, sie hätten nun eine Antwort auf das, was sie „Darwins kurzes Schnabel-Geheimnis“ nannten. Sie sagen, dass die kurzen Schnäbel der Tauben das Ergebnis einer genetischen Mutation sind, der gleichen genetischen Mutation, die beim Menschen das Rubino-Syndrom verursacht. Ihre Ergebnisse wurden am Dienstag in der Zeitschrift „aktuelle Biologie. „
Um zu ihren Ergebnissen zu gelangen, züchtete ein Forscherteam zwei Tauben mit unterschiedlichen Schnäbeln. Michael Shapiro, der James E. Talmage-Lehrstuhl für Biologie an der University of Utah und leitender Autor der Studie, erklärte, dass Haustaubenzüchter Schnäbel aufgrund der Ästhetik wählten und nicht alles, was der Art in der Natur zugute kommen würde. Aus diesem Grund wussten die Forscher, dass sie die Gene finden konnten, die für unterschiedliche Schnabelgrößen verantwortlich sind.
„Eines von Darwins großen Argumenten ist, dass natürliche und künstliche Selektion Unterschiede im selben Prozess sind“, sagte Shapiro am Dienstag in einer Erklärung. „Die Schnabelgrößen von Tauben waren hilfreich, um herauszufinden, wie das funktioniert.“
Das Team begann mit der Zucht der Homer-Rassen mit einem mittelgroßen Schnabel ähnlich einer alten Felsentaube mit einer alten deutschen Eule, die trotz des Namens eine luxuriöse Kleinschnabeltaubenrasse ist. Seine Brut zeichnete sich durch mittellange Schnäbel aus; Wenn sich diese Vögel mit anderen paarten, erschienen ihre Nachkommen mit unterschiedlichen Größen und Formen des Schnabels.
Elena Boyer – Wissenschaftlerin für klinische Diversität bei ARUP Laboratories, ehemalige Postdoc-Forschungsstipendiatin an der University of Utah und Hauptautorin der Studie – verwendete dann Mikro-Computertomographie, um die Schnäbel von mehr als 100 Vögeln zu messen, die als Nachkommen der ursprünglichen Taube produziert wurden Paar. Es stellte sich heraus, dass sich nicht nur die Schnäbel der Vögel unterscheiden, sondern sich auch in der Form der Ausdünnung des Vogels unterscheiden.
„Diese Analysen zeigten, dass die Schnabelvariabilität innerhalb der Gruppe auf tatsächliche Unterschiede in der Schnabellänge und nicht auf Unterschiede in der Schädel- oder Gesamtkörpergröße zurückzuführen ist“, sagte sie in einer Erklärung.
Aber die größte Entdeckung des Papiers ist, dass kurze Schnäbel das Ergebnis von Veränderungen im ROR2-Gen sind. Dies wird in zwei Schritten entdeckt.
Sie verwendeten zunächst einen Prozess namens quantitative Trait-Loci-Kartierung, der ihnen half, DNA-Sequenzvarianten zu identifizieren und auch nach Mutationen in den Chromosomen von Nachkommen zu suchen. Die Ergebnisse bestätigten laut Shapiro, was die Forscher aufgrund früherer klassischer genetischer Experimente erwartet hatten. Er sagte, sie hätten herausgefunden, dass die Enkel mit kleinen Schnäbeln „das gleiche Stück des Chromosoms“ hatten wie ein Großvater mit kleinem Schnabel.
Dann analysierten sie alle Genomsequenzen der verschiedenen Taubenstämme. Diese Forschung zeigte, dass alle Vögel mit kleinen Schnäbeln die gleiche DNA-Sequenz im Genom aufweisen, das das ROR2-Gen enthält. Boyer sagte, es sei „wirklich aufregend“, die gleichen Ergebnisse bei zwei verschiedenen Methoden zu finden, da dies stark darauf hindeutet, dass das ROR2-Gen ein wichtiger Faktor für die Schnabelgröße ist.
Sie fügte hinzu, dass Mutationen im ROR2-Gen auch beim Menschen zum Rubino-Syndrom führen.
„Einige der auffälligsten Merkmale des Rubino-Syndroms sind Gesichtszüge, zu denen eine breite und vorstehende Stirn sowie eine kurze und breite Nase und Mund gehören, die an den Phänotyp eines kurzen Schnabels bei Tauben erinnern“, erklärte sie. „Aus entwicklungspolitischer Sicht ist es sinnvoll, weil wir wissen, dass der ROR2-Signalweg eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von kranialen Wirbeltieren spielt.“
Eine von Darwins vielen Zwickmühlen bezüglich Tiermutationen wurde nun gelöst.
