laterale Hemmung_Susan Trambley
Bild: Räumliche Anordnung der dunklen Zellen bei Metzgeriothallus sharonae, dem ältesten fossilen Lebermoos aus dem mittleren Devon (ca. 390 Ma). Das Bild zeigt einen blattartigen Ausschnitt mit vereinzelten dunklen Zellen, die charakteristische „Salz-und-Pfeffer“ - Muster bilden – ein Kennzeichen der lateralen Hemmung. © Susan Tremblay
Uralter Mechanismus der Pflanzenabwehr
Hinweise aus 400 Millionen Jahre alten Fossilien enthüllen die Evolution pflanzlicher Abwehrmechanismen
In einer neuen Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift Development veröffentlicht wurde, zeigen Wissenschaftler*innen, dass ein als laterale Hemmung bekannter Prozess die räumliche Anordnung spezialisierter Zellen in Lebermoosen steuert. Lebermoose gehören zu den ältesten Abstammungslinien der Landpflanzen.
Ein internationales Team unter der Leitung von Josep Mercadal, Postdoktorand in der Gruppe von Pau Formosa-Jordan am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln, kombinierte Fossilienanalysen, vergleichender Biologie und mathematische Modellierung. Dabei zeigte sich, dass dieser Mechanismus nicht nur bei heutigen Arten vorkommt, sondern bereits vor über 400 Millionen Jahren wirksam war.
Die laterale Hemmung ist eine weit verbreitete Entwicklungsstrategie, bei der Zellen mit ihren unmittelbaren Nachbarzellen kommunizieren, um deren Differenzierung in denselben Zelltyp zu verhindern. Dadurch entstehen häufig regelmäßig angeordnete Muster unterschiedlicher Zelltypen – ein Prinzip, das bei vielen Organismen vorkommt.
Das Team identifizierte einen uralten Mechanismus, der die Anordnung von Ölkörperzellen in Lebermoosen steuert. Diese spezialisierten Strukturen spielen eine wichtige Rolle in der Abwehr gegen Pflanzenfresser. Analysiert wurden sie sowohl in heutigen Arten als auch in außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien von Metzgeriothallus sharonae, einer der frühesten bekannten Lebermoosarten. In den Fossilien werden diese speziellen Zellen als dunkle Zellen bezeichnet.
Originalpublikation unter diesem Link