Robert Klatt
Der Meereswurm Megasyllis nipponica besitzt eine einzigartige Fortpflanzung, bei der ein neuer Kopf in der Körpermitte entsteht, der sich anschließend vom Tier abspaltet.
Kanagawa (Japan). In der Biologie ist es seit Langem bekannt, dass einige Würmer ihren gesamten Körper oder Körperteile zur Fortpflanzung umwandeln. Manche Arten, darunter auch der Meereswurm Megasyllis nipponica aus der Familie der Sylliden, bilden hingegen einen Fortsatz (Stolo), der Spermien oder Eier enthält. Das Stolo trennt sich bei diesen Würmern zur Fortpflanzung vom Körper ab und schwimmt an eigenständig im Meer, wo es nach anderen Stolonen sucht.
Die Forschung konnte bisher aber bisher nicht alle Fragen zum ungewöhnlichen Fortpflanzungsmechanismus beantworten, darunter etwa, wie sich die Augen, Fühler und Schwimmborsten des Stolo entwickeln können, während der Fortsatz noch ein fester Bestandteil des Wurmes ist. Während das Stolo noch mit dem hinteren Teil des Wurmes verbunden ist, erfolgen über ihn auch Ausscheidung. Kurz vor seiner Abtrennung von Hauptkörper beginnt er mit der Bildung von Nervenzellen, mit denen er seine Umgebung wahrzunehmen und unabhängig vom Ursprungskörper agieren kann. Der ursprüngliche Ausscheidungskanal bildet sich parallel dazu zurück.
Forscher der The University of Tokyo haben im Fachmagazin Scientific Reports nun eine Studie publiziert, die die Fortpflanzung des Meereswurmes im Detail untersucht hat. Das Team um Toru Miura hat entdeckt, dass die für das Wachstum des Kopfes verantwortlichen Genexpressionen, die normalerweise nur im oberen Körperbereich vorkommen, beim Meereswurm Megasyllis nipponica auch im mittleren Körpersegment vorhanden sind.
Dies geschieht zeitgleich mit dem Erreichen der sexuellen Reife und der Entwicklung der Fortpflanzungsorgane, den sogenannten Gonaden. Die Anpassung ermöglicht es dem Wurm in der Mitte seines Körpers einen neuen Kopf zu bilden.
Neben den ungewöhnlichen Genexpressionen haben die Wissenschaftler entdeckt, dass der Fortsatz nahezu alle Merkmale des Originalkörpers, vom Verdauungstrakt bis zu den einzelnen Ringsegmenten, übernimmt und diese während des Ablösungsprozesses unverändert bleiben. Die Abtrennung vom übrigen Körper wird durch sogenannte Hox-Gene gesteuert. Die Fortpflanzung scheint somit lediglich die Einfügung eines neuen Kopfes in der Mitte des Tieres zu erfordern.
Obwohl erste grundlegende Entwicklungsprozesse des Meereswurmes nun aufgeklärt wurden, sind die hormonellen Mechanismen noch unklar. Die Forscher möchten deshalb weitere Studien durchführen, die zeigen, unter welchen Bedingungen ein Hinterteil mit weiblichen oder männlichen Fortpflanzungsorganen entsteht.
Scientific Reports, doi: 10.1038/s41598-023-46358-8
