Morphologie eines Dickschwanz-Dunnart (Angaben sind Tage seit der Geburt). (Cook et al., Kommunikationsbiologie, 2021) Nur 13 Tage nach der Empfängnis hievt sich ein reiskorngroßer rosafarbener Klecks, der danach strebt, ein Dunnart Joey zu werden, aus dem Geburtskanal seiner Mutter und schleppt seinen gallertartigen Körper mithilfe seiner stämmigen, durchscheinenden Vorderbeine durch einen Fellwald, um den Geburtskanal seiner Mutter zu erreichen Beutel und klammern Sie sich an ihren nährenden Sauger.
Diese (nach den Maßstäben der meisten Säugetiere) unzureichend gekochten Beuteltierbabys schaffen es irgendwie, diese epische Leistung zu vollbringen, ohne einen einzigen festen Knochen in ihrem Körper zu haben. Forscher der Universität Melbourne haben gerade entdeckt, dass neugeborene Dunnarts kriechen, bevor sie überhaupt ein Skelett entwickeln.
Fettschwanz-Dunnarts ( Sminthopsis crassicaudata ) sind mausgroße, nachtaktive Fleischfresser, verwandt mit Quolle , Tasmanische Teufel und die Ausgestorbenen Tasmanischer Tiger (die Familie Dasyuridae). Ihre bis zu 7 Zentimeter langen „fetten Schwänze“ speichern die Energie der Insekten, Spinnen, kleinen Frösche und Eidechsen, die sie fressen, um ihnen zu helfen, den Extremen ihres halbtrockenen Lebensraums standzuhalten.
Der Fettschwanz-Dunnart (Sminthopsis crassicaudata) ist ein kleines, schwer fassbares nachtaktives Säugetier, das oft als Beuteltiermaus bezeichnet wird. Sie gehören zu den kleinsten Arten in der Familie der fleischfressenden Beuteltiere. Bild: Alan Henderson @Minibeast_Wild 2/ pic.twitter.com/Y0AjcnauZF
— Laura Cook, PhD (@Laura__Cook) 3. September 2021
Wie alle Beuteltiere bringen Dunnarts ihre Jungen in einem sehr frühen Entwicklungsstadium zur Welt. Sie haben durchschnittlich etwa sieben Junge pro Wurf und brüten zweimal im Jahr.
„Fast ihre gesamte Entwicklung findet nach der Geburt im Beutel statt, was bedeutet, dass wir die Joeys bei ihrer Entwicklung direkt beobachten können.“ erklärt Entwicklungsbiologin Laura Cook.
Mithilfe von 3D-Scans aus der Mikrocomputertomographie (microCT) taten Cook und Kollegen genau das und entdeckten den erstaunlichen Mangel an mineralisierten Knochen bei den Neugeborenen.
„Das war eine gewisse Überraschung, da wir wissen, dass andere Beuteltierarten wie Kängurus und Tammar-Wallabys die Entwicklung der Vorderbeine und Mundknochen beschleunigt haben, wobei diese Knochen vor oder bei der Geburt vorhanden waren“, sagte Cook und sein Entwicklungsbiologe Andrew Pask schrieb .
Dies sind die Körperteile, die neugeborene Beuteltiere auf ihren ersten epischen Reisen vom Geburtskanal bis zum Beutel am häufigsten verwenden, aber Tammar-Wallabys haben eine Tragzeit von mindestens 25 Tagen und Kängurus über 30.
Dunnarts werden nach nur 13 Tagen im Mutterleib geboren, sind jedoch in diesen wichtigen Körperbereichen im Vergleich zu ihren anderen Teilen, wie etwa den Hinterbeinen, noch weiter entwickelt.
Ein neugeborener Dunnart mit seinen winzigen Greifarmen. ( @Laura_Cook/Twitter )
Diese wilden kleinen Beuteltiere werden mit Köpfen geboren, die fast 50 Prozent ihrer gesamten Körperlänge ausmachen. Aber statt einer Wirbelsäule, die sie stützt, werden die Köpfe nur durch eine Schwellung des Bereichs gestützt, der zum Halsteil ihrer Wirbelsäule wird – etwas, das man auch bei Tasmanischen Teufeln sieht.
Wie neugeborene Dunnarts ihre winzigen, sich entwickelnden Muskeln ohne knöcherne Anker bewegen, um zum Beutel ihrer Mutter zu gelangen:
„Die Bewegung der Vorderbeine wird größtenteils durch die Rücken- und Schultermuskulatur gesteuert“, sagte Cook gegenüber Energyeffic.
„Bei ihrer Geburt haben Dasyuriden die gleichen großen Muskeln, aber anstatt sich am Knochen festzusetzen, heften sie sich an eine vorübergehende Struktur aus Knorpel, die als Schulterbogen bekannt ist.“ „Das Schultergewölbe bietet strukturellen Halt und verankert die Muskeln, die für den Weg zum Beutel benötigt werden.“
Der Knochenmangel des Dunnarts hielt jedoch nicht lange an.
„Ungefähr 24 Stunden nach der Geburt waren die ersten Knochen in den Vorderbeinen und im Kiefer der Dunnart Joeys sichtbar“, so Cook und Pask schrieb .
Wir sehen, dass die ersten Knochen, die einen Tag nach der Geburt verknöchern, diejenigen im Mundbereich (Oberkiefer, Unterkiefer, Gaumen) und in den Vorderbeinen sind, während im Hinterkopf oder im hinteren Körper nur sehr wenig Knochen vorhanden ist. 12/ pic.twitter.com/vNAsMML865
— Laura Cook, PhD (@Laura__Cook) 3. September 2021
Einblicke in die Entwicklung von Dunnarts können uns helfen, unsere eigenen Entwicklungen zu verstehen, da sie einen Vergleichspunkt früher Säugetiere bieten, erklärte Cook. Zumindest trennten sich Beuteltiere von unserer Linie der Plazenta-Säugetiere Vor 160 Millionen Jahren .
Diese Erkenntnisse könnten Biologen auch dabei helfen, die molekularen Prozesse hinter der Skelettentwicklung zu erforschen, die bei Tieren, die diese Entwicklung im Mutterleib durchlaufen, viel schwieriger zu beobachten sind.
„Ich habe die Informationen aus dieser Entwicklungsstudie genutzt, um die Regionen im Dunnart-Genom zu untersuchen, die Entwicklungsunterschiede in frühen kraniofazialen Strukturen zwischen Beuteltieren und Plazenta-Säugetieren auslösen“, sagte Cook.
„Diese Analyse gibt uns ein tieferes Verständnis der Beuteltierentwicklung und macht den Dunnart zu einem viel leistungsfähigeren Labormodell.“ „Wir können jetzt damit beginnen, dieses nachvollziehbare Modell zu nutzen, während wir neuartige Schutzinstrumente für eng verwandte, gefährdete Beuteltiere wie den Tasmanischen Teufel und den Nördlichen Beutelmarder entwickeln.“
In Australien gibt es 19 Arten von Strandläufern, von denen einige bedroht sind und viele aufgrund der zunehmenden Brände mit einem Bevölkerungsrückgang zu kämpfen haben. landwirtschaftliche Rodung , Pestizide Auswirkungen auf ihre Nahrungsquellen haben , Raub durch wilde Raubtiere wie Katzen und Zerstörung ihres Lebensraums durch wilde Pflanzenfresser wie Rinder und Kamele.
Wie viele der seltsamen und einzigartigen Tiere Australiens kommen Dunnarts nirgendwo sonst auf der Welt vor.
„Leider ist derzeit ein Drittel der Beuteltiere Australiens vom Aussterben bedroht“, sagte Cook. „Wir müssen noch so viel über die Biologie der Beuteltiere lernen, und das Verständnis ihrer Lebensgeschichte ist ein wichtiger Schritt bei der Verbesserung von Schutzstrategien.“
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Kommunikationsbiologie .