Ein Hühnerembryo. (Graeme Campbell/Wikimedia Commons/Public domain) 
Einer der größten Mythen der Wissenschaft war bis vor Kurzem, dass alle Dinosaurier in den letzten 65 Millionen Jahren ausgestorben seien. Aber dank neuer Fossilfunde, die unser Wissen über Vogeldinosaurier erweiterten, wissen wir jetzt nur noch das manche Danach starben die Dinosaurier aus eine Asteroidenkollision mit der Erde – andere überlebten und brachten die Vögel hervor, mit denen wir heute leben.
Um herauszufinden, wie es zu dieser Entwicklung kam, führten Forscher in Chile im Jahr 2016 ein seltsames, aber faszinierendes Experiment durch manipulierte die Gene normaler Hühner und führte dazu, dass sie an ihren Unterschenkeln röhrenförmige, dinosaurierähnliche Wadenbeine entwickelten – einen der beiden langen, wirbelsäulenähnlichen Knochen, die man in einem Trommelstock findet.
Bei Vogeldinosauriern wie dem Archaeopteryx, Das Wadenbein war ein röhrenförmiger Knochen, der bis zum Knöchel reichte. Daneben wuchs ein weiterer Knochen, das Schienbein, auf eine ähnliche Länge.
Im Laufe der Evolution entwickelte sich eine Gruppe von Vogeldinosauriern bekannt als die Pygostylianer , wurde das Wadenbein kürzer als das Schienbein und zum Ende hin schärfer und splitterartiger, so dass es nicht mehr bis zum Knöchel reichte.
Während moderne Vogelembryonen immer noch Anzeichen für die Entwicklung langer, dinosaurierähnlicher Fibeln zeigen, werden diese Knochen mit zunehmendem Wachstum kürzer und dünner und nehmen auch die splitterartigen Enden der Pygostyl-Knochen an, so dass sie nie weit genug bis zum Knochen gelangen Bein mit dem Knöchel verbinden.
Forscher unter der Leitung von João Francisco Botelho von der Universität Chile beschlossen, zu untersuchen, wie dieser Übergang von einem langen, röhrenförmigen Wadenbein bei Dinosauriern zu einem kurzen, splitterartigen Wadenbein bei Vögeln tatsächlich zustande kam.
Sie erreichten dies, indem sie die Expression eines Gens namens IHH oder Indian Hedgehog (im Ernst) hemmten, das dafür sorgte, dass ihren Hühnern die langen, dinosaurierähnlichen Fibeln, die aus ihrer embryonalen Form stammten, weiter wuchsen.
Dabei entdeckte das Team etwas Seltsames. Bei der normalen Knochenentwicklung stoppt die Zellteilung und damit das Wachstum im Schaft, lange bevor die Enden aufhören zu wachsen. Bei modernen Hühnern stoppt das Wachstum des Wadenbeins jedoch zuerst an den Enden.
Dies bedeutet, dass die Wadenbeine moderner Hühner aktiv daran gehindert werden, die Länge der Knochen ihrer alten Verwandten zu erreichen.
(Botelho et al., Evolution , 2016)
Veröffentlichung ihrer Beobachtungen im Tagebuch Evolution Im Februar 2016 schlugen die Forscher vor, dass die frühe Reifung des unteren Endes des Wadenbeins bei modernen Hühnern durch einen Knochen im Knöchel, das sogenannte Calcaneum, ausgelöst wird.
„Anders als bei anderen Tieren drückt das Calcaneum bei Vogelembryonen gegen das untere Ende des Wadenbeins.“ erklärte das Team in einer Pressemitteilung zu der Zeit. „Sie sind so nah beieinander, dass einige Forscher sie sogar mit einem einzelnen Element verwechselt haben.“
Das Team vermutete, dass bei normalen Hühnern die Wechselwirkungen zwischen dem Calcaneum und dem Ende des Wadenbeins zu Signalen führen, die denen ähneln, die dazu führen, dass der Knochenschaft aufhört zu wachsen, wodurch verhindert wird, dass das Wadenbein auch nur in die Nähe des Knöchelknochens gelangt.
Aber als das Indian Hedgehog-Gen ausgeschaltet wurde, exprimiert das Calcaneum stark das Gen Parathyroid-verwandtes Protein (PthrP), das das Wachstum an den Knochenenden ermöglicht. Dies führte dazu, dass ihren Hühnern lange Wadenbeine wuchsen, die mit dem Knöchel verbunden waren, genau wie bei ihnen Archaeopteryx.
„Experimentelle Herunterregulierung der IHH-Signalübertragung in einem postmorphogenetischen Stadium führte zu einem Schien- und Wadenbein gleicher Länge.“ schrieb das Team in dem Bericht . „Das Wadenbein ist länger als bei den Kontrolltieren und mit dem Wadenbein verwachsen, während das Schienbein kürzer und gebogen ist.“
Leider haben es die „Dino-Hühner“ nicht bis zum Schlüpfen geschafft, aber der Zweck der Forschung bestand nicht darin, sie ins Erwachsenenalter zu erziehen, sondern die biologischen Prozesse herauszufinden, die zum Übergang führten Dinosaurier Beine zu modernen Vogelbeinen.
„Die Experimente konzentrieren sich auf einzelne Merkmale, um spezifische Hypothesen zu testen.“ erklärte einer aus dem Team, Alexander Vargas . „Wir wissen nicht nur viel über die Vogelentwicklung, sondern auch über den Übergang zwischen Dinosaurier und Vogel, der durch Fossilien gut dokumentiert ist.“ Dies führt natürlich zu Hypothesen über die Evolution der Entwicklung, die im Labor untersucht werden können.“
Dies war nicht das erste Mal, dass Dinosauriermerkmale bei modernen Hühnern „nachgebildet“ wurden. Im Jahr 2015 Dem gleichen Team gelang es, ihren Hühnern Dinosaurierfüße zu verleihen, und einem separaten Team in den USA gelang das Wachstum ein Dinosaurier-ähnlicher „Schnabel“ auf seinen Hühnerembryonen.
Sehen Sie sich unten an, wie der leitende Forscher und renommierte Paläontologe Jack Horner es geschafft hat:
Die Forschung wurde veröffentlicht in Evolution .
Eine Version dieses Artikels wurde erstmals im März 2016 veröffentlicht.