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Wie viel Prozent des Genoms haben Nacktschnecken und Jakobsmuscheln gemeinsam?


Wir können die genetische Distanz von Tausenden von Arten kennen. Der OTT-Lebensbaum gibt für fast alle Arten genetische Distanz. Gibt es eine Quelle, um die Genome von sequenzierten Tieren zu vergleichen, um den Prozentsatz der gemeinsamen DNA zu ermitteln? Ich wollte für Schnecken und Jakobsmuscheln wissen.


Zwitter

In der Reproduktionsbiologie u.a Zwitter ( / h ɜːr ˈ m æ f r ə d aɪ t / ) ist ein Organismus, der beide Arten von Fortpflanzungsorganen besitzt und sowohl männliche als auch weibliche Keimzellen produzieren kann. [1] [2] [3] Viele taxonomische Gruppen von Tieren (meist wirbellose Tiere) haben keine getrennten Geschlechter. [4] In diesen Gruppen ist Hermaphroditismus ein normaler Zustand, der eine Form der sexuellen Fortpflanzung ermöglicht, bei der jeder Partner als Frau oder Mann fungieren kann. Zum Beispiel sind die meisten Manteltiere, Lungenschnecken, Opisthobranch-Schnecken, Regenwürmer und Nacktschnecken Hermaphroditen. Hermaphroditismus kommt auch bei einigen Fischarten und in geringerem Maße bei anderen Wirbeltieren vor. Die meisten Pflanzen sind auch Hermaphroditen. Eine Spezies mit unterschiedlichen Geschlechtern, männlich und weiblich, wird als gonochorisch bezeichnet, was das Gegenteil von Zwitter ist. [5] [6] [7]

Historisch gesehen ist der Begriff Zwitter wurde auch verwendet, um mehrdeutige Genitalien und Gonadenmosaik bei Individuen gonochoristischer Spezies, insbesondere beim Menschen, zu beschreiben. Das Wort intersexuell ist für den Menschen in Gebrauch gekommen, da das Wort Zwitter gilt als stigmatisierend, [8] [9] [10] [11] sowie „wissenschaftlich auffällig und klinisch problematisch“. [12] Es wurden keine Fälle identifiziert, in denen sich ein Mensch sowohl als männlich als auch als weiblich fortpflanzt, [13] und es gibt keine zwittrigen Arten unter Säugetieren, Vögeln oder Insekten. [14] Hermaphroditismus soll jedoch bei einer oder zwei Insektenarten vorkommen. [fünfzehn]

Eine grobe Schätzung der Zahl der zwittrigen Tierarten liegt bei 65.000. [16] Der Prozentsatz der Tierarten, die hermaphroditisch sind, beträgt etwa 5 % bei allen Tierarten oder 33 % ohne Insekten. (Obwohl die derzeit geschätzte Gesamtzahl der Tierarten etwa 7,7 Millionen beträgt, wurde in der Studie, die die Zahl auf 65.000 schätzte, eine geschätzte Gesamtzahl von 1.211.577 Tierarten aus "Classification phylogénétique du vivant (Vol. 2)" - Lecointre and Le Guyader (2001)). Die meisten zwittrigen Arten weisen einen gewissen Grad an Selbstbefruchtung auf. Die Verteilung der Selbstbefruchtungsraten bei Tieren ähnelt der von Pflanzen, was darauf hindeutet, dass ähnliche Prozesse ablaufen, um die Entwicklung der Selbstbefruchtung bei Tieren und Pflanzen zu steuern. [16]


Der Unterschied von 2%

Wenn Sie in der Nähe eines Schimpansen sitzen, von Angesicht zu Angesicht starren und anhaltenden Blickkontakt herstellen, passiert etwas Interessantes, etwas, das abwechselnd bewegt, verwirrend und irgendwie gruselig ist. Wenn Sie dieses Tier betrachten, stellen Sie plötzlich fest, dass das Gesicht, das zurückblickt, das einer empfindungsfähigen Person ist, die erkennbar verwandt ist. Sie können nicht anders, als sich zu fragen, was ist mit diesen intelligenten Designleuten los?

Schimpansen sind nahe Verwandte des Menschen, aber sie sind nicht identisch mit uns. Wir sind keine Schimpansen. Schimpansen sind hervorragend darin, auf Bäume zu klettern, aber wir schlagen sie bei Schwebebalken-Routinen um Längen, sie sind mit Haaren bedeckt, während wir nur gelegentlich Typen mit wirklich behaarten Schultern haben. Die Kernunterschiede ergeben sich jedoch aus der Art und Weise, wie wir unser Gehirn nutzen. Schimpansen haben ein komplexes soziales Leben, spielen Machtpolitik, betrügen und ermorden sich gegenseitig, stellen Werkzeuge her und lehren den Gebrauch von Werkzeugen über Generationen hinweg auf eine Art und Weise, die sich als Kultur qualifiziert. Sie können sogar logische Verknüpfungen mit Symbolen lernen und haben ein relatives Zahlengefühl. Doch diese Verhaltensweisen kommen der Komplexität und Nuance menschlichen Verhaltens nicht im Entferntesten nahe, und meiner Meinung nach gibt es nicht den geringsten wissenschaftlichen Beweis dafür, dass Schimpansen Ästhetik, Spiritualität oder die Fähigkeit zu Ironie oder Eindringlichkeit besitzen.

Was erklärt diese Unterschiede? Vor einigen Jahren wurde das ehrgeizigste Projekt in der Geschichte der Biologie durchgeführt: die Sequenzierung des menschlichen Genoms. Dann erst vor vier Monaten berichtete ein Forscherteam, dass sie ebenfalls das komplette Schimpansen-Genom sequenziert haben. Wissenschaftler wissen seit langem, dass Schimpansen und Menschen etwa 98 Prozent ihrer DNA teilen. Endlich kann man sich jedoch mit zwei Rollen Computerausdruck hinsetzen, durch die beiden Genome marschieren und genau sehen, wo unsere 2 Prozent Differenz liegt.

Angesichts der äußerlichen Unterschiede scheint es vernünftig zu sein, grundlegende Unterschiede in den Teilen des Genoms zu finden, die das Gehirn von Schimpansen und Menschen bestimmen – zumindest vernünftig für einen gehirnzentrierten Neurobiologen wie mich. Aber wie sich herausstellt, unterscheiden sich das Gehirn von Schimpansen und das menschliche Gehirn in ihren genetischen Grundlagen kaum. Tatsächlich zeigt ein genauer Blick auf das Genom von Schimpansen eine wichtige Lektion in Bezug auf die Funktionsweise von Genen und Evolution, und es legt nahe, dass Schimpansen und Menschen viel ähnlicher sind, als selbst ein Neurobiologe denken könnte.

DNA oder Desoxyribonukleinsäure besteht aus nur vier Molekülen, den sogenannten Nukleotiden: Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Das DNA-Codebuch für jede Art besteht aus Milliarden dieser Buchstaben in einer genauen Reihenfolge. Wenn beim Kopieren von DNA in einem Spermium oder einer Eizelle ein Nukleotid fälschlicherweise falsch kopiert wird, ist das Ergebnis eine Mutation. Wenn die Mutation von Generation zu Generation fortbesteht, wird sie zu einem DNA-Unterschied – einer der vielen genetischen Unterschiede, die eine Art (Schimpanse) von einer anderen (Menschen) unterscheiden. In Genomen, die Milliarden von Nukleotiden umfassen, führt ein winziger Unterschied von 2 Prozent zu Dutzenden von Millionen ACGT-Unterschieden. Und dieser Unterschied von 2 Prozent kann sehr breit verteilt sein. Menschen und Schimpansen haben jeweils zwischen 20.000 und 30.000 Gene, sodass es wahrscheinlich in jedem einzelnen Gen Nukleotidunterschiede gibt.

Um zu verstehen, was die DNA von Schimpansen und Menschen unterscheidet, muss man sich zunächst fragen: Was ist ein Gen? Ein Gen ist eine Reihe von Nukleotiden, die angeben, wie ein einzelnes charakteristisches Protein hergestellt werden soll. Auch wenn sich das gleiche Gen bei Schimpansen und Menschen durch ein A hier und ein T dort unterscheidet, kann das Ergebnis ohne Bedeutung sein. Viele Nukleotidunterschiede sind neutral – sowohl die Mutation als auch das normale Gen bewirken, dass dasselbe Protein hergestellt wird. Angesichts des richtigen Nukleotidunterschieds zwischen demselben Gen in den beiden Spezies können sich die resultierenden Proteine ​​jedoch in Konstruktion und Funktion geringfügig unterscheiden.

Man könnte vermuten, dass die Unterschiede zwischen Schimpansen- und menschlichen Genen auf solche Tippfehler zurückzuführen sind: Ein Nukleotid wird gegen ein anderes ausgetauscht und verändert das Gen, in dem es sitzt. Aber ein genauer Blick auf die beiden Codebücher zeigt nur sehr wenige solcher Fälle. Und die gelegentlich auftretenden Tippfehler folgen einem zwingenden Muster. Es ist wichtig zu beachten, dass Gene nicht alleine agieren. Ja, jedes Gen reguliert den Aufbau eines bestimmten Proteins. Aber was sagt diesem Gen, wann und wo dieses Protein aufgebaut werden soll? Regulierung ist alles: Es ist wichtig, keine Gene im Zusammenhang mit der Pubertät beispielsweise im Säuglingsalter in Gang zu setzen oder Gene zu aktivieren, die mit der Augenfarbe in der Blase zusammenhängen.

In der DNA-Codeliste sind diese kritischen Informationen in einem kurzen Abschnitt von As und Cs und Gs und Ts enthalten, die direkt vor jedem Gen liegen und als Schalter dienen, der das Gen ein- oder ausschaltet. Der Schalter wird wiederum von Proteinen, den sogenannten Transkriptionsfaktoren, umgelegt, die als Reaktion auf bestimmte Reize bestimmte Gene aktivieren. Natürlich wird nicht jedes Gen durch einen eigenen Transkriptionsfaktor reguliert, ansonsten würde ein Codebuch von bis zu 30.000 Genen 30.000 Transkriptionsfaktoren benötigen – und 30.000 weitere Gene, um sie zu codieren. Stattdessen kann ein Transkriptionsfaktor eine Reihe von funktionell verwandten Genen aktivieren. Zum Beispiel kann eine bestimmte Art von Verletzung einen Transkriptionsfaktor aktivieren, der eine Reihe von Genen in Ihren weißen Blutkörperchen aktiviert und eine Entzündung auslöst.

Genaues Flackern des Schalters ist unerlässlich. Stellen Sie sich die Konsequenzen vor, wenn einige dieser kniffligen Nukleotidänderungen in einem Protein auftreten, das zufällig ein Transkriptionsfaktor ist: Plötzlich könnte das Protein, anstatt 23 verschiedene Gene zu aktivieren, 21 oder 25 von ihnen aufladen – oder es könnte die üblichen 23 aber in anderen Verhältnissen als normal. Plötzlich würde ein kleiner Nukleotidunterschied über ein Netzwerk von Genunterschieden amplifiziert. (Und stellen Sie sich die Auswirkungen vor, wenn die veränderten Proteine ​​Transkriptionsfaktoren sind, die die Gene aktivieren, die für noch andere Transkriptionsfaktoren kodieren!) Beim Vergleich des Schimpansen- und menschlichen Genoms finden sich einige der deutlichsten Fälle von Nukleotidunterschieden in Genen, die für Transkriptionsfaktoren kodieren. Diese Fälle sind wenige, aber sie haben weitreichende Auswirkungen.

Die Genome von Schimpansen und Menschen weisen auch eine Geschichte anderer Arten von Unterschieden auf. Betrachten Sie anstelle einer einfachen Mutation, bei der ein einzelnes Nukleotid falsch kopiert wird, eine Insertionsmutation, bei der ein zusätzliches A, C, G oder T eingefügt wird, oder eine Deletionsmutation, bei der ein Nukleotid herausfällt. Insertions- oder Deletionsmutationen können schwerwiegende Folgen haben: Stellen Sie sich die Deletionsmutation vor, die den Satz "Ich esse die Mousse zum Dessert" in "Ich esse die Maus zum Dessert" oder die implizite Insertionsmutation in "Sie hat mich für ein Date danach abgelehnt" Ich habe sie gebeten, mit mir zum Darm zu gehen.“ Manchmal ist mehr als ein einzelnes Nukleotid beteiligt, ganze Abschnitte eines Gens können weggelassen oder hinzugefügt werden. In extremen Fällen können ganze Gene gelöscht oder hinzugefügt werden.

Wichtiger als die Art und Weise, wie die genetischen Veränderungen entstehen – durch Insertion, Deletion oder direkte Mutation – ist, wo sie im Genom auftreten. Denken Sie daran, dass diese genetischen Veränderungen, damit sie von Generation zu Generation bestehen bleiben, einen evolutionären Vorteil bieten müssen. Wenn man den Unterschied von 2 Prozent zwischen Mensch und Schimpanse untersucht, erweisen sich die betreffenden Gene als evolutionär wichtig, wenn auch banal. Zum Beispiel haben Schimpansen viel mehr Gene, die mit dem Geruchssinn zusammenhängen als wir, sie haben einen besseren Geruchssinn, weil wir viele dieser Gene verloren haben. Der Unterschied von 2 Prozent betrifft auch einen ungewöhnlich großen Anteil an Genen, die mit dem Immunsystem, der Anfälligkeit für Parasiten und Infektionskrankheiten zusammenhängen: Schimpansen sind resistent gegen Malaria, und wir kommen mit Tuberkulose nicht besser zurecht als sie. Ein weiterer wichtiger Teil dieser 2 Prozent betrifft Gene, die mit der Fortpflanzung zu tun haben – die Arten von anatomischen Unterschieden, die eine Art in zwei Teile spalten und sie daran hindern, sich zu kreuzen.

Das macht alles Sinn. Dennoch haben Schimpansen und Menschen sehr unterschiedliche Gehirne. Welches sind also die gehirnspezifischen Gene, die sich bei beiden Spezies in sehr unterschiedliche Richtungen entwickelt haben? Es stellt sich heraus, dass es kaum etwas gibt, das dieser Rechnung entspricht. Auch das ist sehr sinnvoll. Untersuchen Sie ein Neuron aus einem menschlichen Gehirn unter einem Mikroskop und machen Sie dasselbe mit einem Neuron aus dem Gehirn eines Schimpansen, einer Ratte, eines Frosches oder einer Meeresschnecke. Die Neuronen sehen alle gleich aus: faserige Dendriten an einem Ende, ein axonales Kabel am anderen. Sie alle funktionieren nach demselben grundlegenden Mechanismus: Kanäle und Pumpen, die Natrium, Kalium und Kalzium bewegen und eine Erregungswelle auslösen, die als Aktionspotential bezeichnet wird. Sie alle haben ein ähnliches Komplement an Neurotransmittern: Serotonin, Dopamin, Glutamat und so weiter. Sie sind alle die gleichen Grundbausteine.

Der Hauptunterschied liegt in der schieren Anzahl von Neuronen. Das menschliche Gehirn hat 100 Millionen Mal so viele Neuronen wie das Gehirn von Meeresschnecken. Woher kommen diese Mengenunterschiede? Irgendwann in ihrer Entwicklung müssen alle Embryonen – ob Mensch, Schimpanse, Ratte, Frosch oder Nacktschnecke – eine einzige erste Zelle haben, die sich der Bildung von Neuronen widmet. Diese Zelle teilt sich und führt zu 2 Zellen, die sich in 4, dann 8, dann 16 teilen. Nach einem Dutzend Zellteilungsrunden haben Sie ungefähr genug Neuronen, um eine Schnecke laufen zu lassen. Gehen Sie weitere 25 Runden oder so und Sie haben ein menschliches Gehirn. Stoppen Sie ein paar Runden davor und mit etwa einem Drittel der Größe eines menschlichen Gehirns haben Sie eines für einen Schimpansen. Sehr unterschiedliche Ergebnisse, aber relativ wenige Gene regulieren die Anzahl der Zellteilungsrunden im Nervensystem, bevor sie zum Stillstand kommen. Und genau einige dieser Gene, die an der neuralen Entwicklung beteiligt sind, stehen auf der Liste der Unterschiede zwischen dem Schimpansen- und dem menschlichen Genom.

Das ist die 2-Prozent-Lösung. Was schockiert, ist die Einfachheit. Menschen, um menschlich zu sein, müssen keine einzigartigen Gene entwickelt haben, die für völlig neue Arten von Neuronen oder Neurotransmittern kodieren, oder einen komplexeren Hippocampus (mit daraus resultierenden Verbesserungen des Gedächtnisses) oder einen komplexeren frontalen Kortex (von dem wir profitieren). die Fähigkeit, die Befriedigung hinauszuschieben). Stattdessen entsteht unsere Intelligenz als Spezies aus einer riesigen Anzahl von nur wenigen Arten von Neuronen von der Stange und aus der exponentiell größeren Anzahl von Interaktionen zwischen ihnen. Der Unterschied liegt in der schieren Quantität: Qualitative Unterscheidungen ergeben sich aus großen Zahlen. Gene können etwas mit dieser Quantität zu tun haben und damit mit der Komplexität der Qualität, die entsteht. Doch kein Gen oder Genom kann uns jemals sagen, welche Qualitäten das haben wird. Denken Sie daran, wenn Sie und der Schimpanse Augapfel in Augapfel sind, versuchen Sie zu verstehen, warum der andere vage bekannt vorkommt.


Horizontaler Gentransfer: Sorry, Darwin, es ist nicht mehr deine Evolution

Horizontaler Gentransfer (HGT), manchmal auch als lateraler Gentransfer (LGT) bezeichnet, ist eine tiefgreifende neuere Entdeckung in der Genetik: Genomkartierung hat gezeigt, dass Bakterien Gene von den Bakterien um sie herum erwerben können –das heißt horizontal — und nicht von eine vorherige Generation (vertikaler Transfer), wie wenn sich eine Elternzelle in zwei Tochterzellen teilt. Sie können mehrere DNA-Segmente gleichzeitig auf andere Artgenossen übertragen.

Aber das war kaum der entscheidende Befund. Das heißt: Weil Bakterien überall zu finden sind und vergleichsweise einfach sind, können sie neu erworbene Gene zwischen Lebensformen in den anderen Lebensbereichen verschieben. Sie können vererbbare Veränderungen ohne aktuelle gemeinsame Vorfahren hervorbringen. Zum Beispiel,

— Einige Forscher haben berichtet, dass Bakterien aus der ganzen Welt durch ein massives Netzwerk des kürzlichen Genaustauschs miteinander verbunden sind von ihren Elternzellen erben, einschließlich Antibiotikaresistenz.

Mikroben kämpften auf diese Weise gegen natürliche Antibiotika, sagt man uns, lange bevor der Mensch lernte, sie zu erfinden. Bakterien von vor 30.000 Jahren, die den heutigen Antibiotika widerstehen, wurden im Permafrost (unterirdischer Frost, der niemals schmilzt) gefunden. Eine generalisierte Antibiotikaresistenz könnte vor langer Zeit zwischen Bakterienarten gehandelt worden sein, einschließlich einiger, die anschließend über Jahrtausende eingefroren wurden.

— Von Bakterien wurde angenommen, dass sie lange, intakte DNA-Stränge benötigen, um sich zu integrieren. Aber es stellt sich heraus, dass sie auch weggeworfene DNA verwenden können. Ein 2013 PNAS Papiernotizen:

Unsere Umgebung enthält große Mengen stark fragmentierter und beschädigter DNA, die abgebaut wird. Einige davon können Tausende von Jahren alt sein. Laborexperimente mit Mikroben und verschiedenen DNA-Arten haben gezeigt, dass Bakterien sehr kurze und beschädigte DNA aus der Umwelt aufnehmen und passiv in ihr eigenes Genom integrieren. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass dieser Mechanismus auch bei der Aufnahme von 43.000 Jahre alter Mammut-DNA durch moderne Bakterien funktioniert.

Man erinnert sich an Mechaniker, die Schrottplätze aufsuchen, um wiederverwendbare Ersatzteile zu finden.

— Manchmal sind die Methoden der Mikroben, um Gene zu ernten, ausgefeilter, als wir vielleicht erwarten. Bakterien, die auf Krebstieren wachsen, können Fragmente mit mehr als 40 Genen mithilfe eines kleinen „Speers“ aufnehmen. Die Forscherin Melanie Blokesch beschreibt diese Zahl als „eine enorme Menge neuer genetischer Informationen“. setzt so schnell ein.

Bakterien spielen einfach nicht nach Darwins Regeln.

Es stellt sich heraus, dass dies auch keine Pflanzen, Tiere oder Pilze tun, nicht wenn Bakterien zwischen ihnen hin und her pendeln und Gene absorbieren, tragen und abgeben, die in andere Genome eingebaut werden.

Wissenschaftlicher Amerikaner stellt fest, dass HGT von Bakterien bis hin zu komplexeren Lebensformen (Eukaryoten) häufiger vorkommt als bisher angenommen:

Muller und seine Kollegen scannten die Genome von 149 Eukaryoten und fanden in 65 von ihnen acdS-ähnliche Gene – 61 in Pilzen und 4 in parasitären Mikroorganismen, die Oomyceten genannt werden, einschließlich Phytophthora infestans, die Mikrobe, die für die irische Kartoffelknappheit verantwortlich ist. Nach der Analyse der genetischen Stammbäume der Organismen stellten die Forscher fest, dass die wahrscheinlichste Erklärung darin bestand, dass drei verschiedene Arten von Bakterien das Gen in insgesamt 15 verschiedenen horizontalen Gentransfer-Ereignissen an die Pilze und Oomyceten gespendet hatten.

— In einer anderen Studie wurde festgestellt, dass sich Farne über HGT aus moosähnlichen Hornmoos, von denen sie vor 400 Millionen Jahren abwichen, an schwaches Licht angepasst haben:

“Wir sehen tatsächlich immer häufiger horizontale Gentransfers bei Pflanzen”… Wie auch immer Neochrome transferiert wurden, es scheint genau im richtigen Moment in der Evolutionsgeschichte der Farne aufgetreten zu sein’E.

— Die riesige Rafflesia-Blume hat Gene von Pflanzen gestohlen, die sie parasitiert. Gene können sogar unter Pflanzen mit nur einer entfernten Vorfahren-Verwandtschaft geteilt werden.

— Tiere tun es auch. Es ist bekannt, dass Bakterien den horizontalen Gentransfer nutzen, indem sie Toxine in rivalisierende Zellen injizieren. Es wurde festgestellt, dass einige Zecken- und Milbenarten (Verwandte von Spinnen) diese Toxine aufnehmen, um die lästigen Bakterien loszuwerden.

— Der Bdelloide Rädertierchen (Bild oben) hält den Rekord für HGT (Stand 2013). Es verzichtet auf Sex und es wird davon ausgegangen, dass mindestens 8 Prozent seiner Gene von HGT erworben wurden.

— Ein Artikel in renommierten Wissenschaftler sagt uns, “Wissenschaftler zeigen, dass der horizontale Transfer einer bestimmten DNA-Sequenz zwischen einer Vielzahl von Wirbeltieren weiter verbreitet ist als bisher angenommen.”

Die Ergebnisse können überraschend sein. In einer Gensequenz sind Kühe Schlangen näher als Elefanten, mit gemeinsamen Parasiten als möglicher Vektor.

— Eine Erkenntnis könnte die Laborforschung beeinflussen: Bakterielle DNA vererbt Merkmale von der Mutter der Maus an die Nachkommen, was unter anderem bedeutet, dass wir bei der Untersuchung von Labormäusen die Möglichkeit berücksichtigen müssen, dass ererbte Bakterien und ihre Gene das Merkmal beeinflussen könnten Studie, im Gegensatz zu der Annahme, dass der Darwinsche Mechanismus der vertikalen gemeinsamen Abstammung die einzig mögliche Quelle von Genen ist.

— Schließlich stahl in einem bemerkenswerten Fall ein Wirbelloses mehr als die Gene einer Pflanze: Meeresschnecken waren seit den 1970er Jahren dafür bekannt, Chloroplasten von Algen zu stehlen (Kleptoplastik). Aber eine Frage war, warum die Chloroplasten in der Nacktschnecke so viel länger überlebten als in den Algen. Eine aktuelle Erkenntnis:

“Dieses Papier bestätigt, dass eines von mehreren Algengenen, die benötigt werden, um Schäden an Chloroplasten zu reparieren und ihre Funktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten, auf dem Schneckenchromosom vorhanden ist,” Pierce. “Das Gen wird in das Schneckenchromosom eingebaut und an die nächste Generation von Schnecken weitergegeben.” Während die nächste Generation die Chloroplasten von Algen neu aufnehmen muss, sind die Gene zum Erhalt der Chloroplasten bereits im Schneckengenom vorhanden, sagt Pierce .

“Es gibt keine Möglichkeit auf der Welt, dass Gene einer Alge in einer tierischen Zelle funktionieren,” Pierce. “Und doch tun sie es hier. Sie ermöglichen es dem Tier, sich für seine Ernährung auf Sonnenschein zu verlassen. Wenn also ihrer Nahrungsquelle etwas zustößt, können sie nicht verhungern, bis sie mehr Algen zum Fressen finden.”

Die Schnecke hat diese Eigenschaft nicht „entwickelt“, sie hat sie entführt. Ein Forscher kommentierte: “Der Evolutionsprozess ist einfach nicht das, was viele Evolutionsbiologen glauben.”

Aber Bakterien könnten sicherlich keine DNA auf den Menschen übertragen, wenn man bedenkt, wie komplex wir sind? Ja, das können sie anscheinend, laut einem kürzlich erschienenen Artikel in der Wissenschaftler.

— Zum Beispiel wird uns gesagt in Äon Magazine, “… in Japan haben die Darmbakterien einiger Menschen Algen-verdauende Gene von Meeresbakterien gestohlen, die auf rohen Algensalaten verweilen.”

Der Hauptautor Alastair Crisp von der University of Cambridge, Großbritannien, sagte: “Dies ist die erste Studie, die zeigt, wie weit der horizontale Gentransfer (HGT) bei Tieren, einschließlich Menschen, auftritt und zu Dutzenden oder Hunderten von aktiven ‘fremden' 8217 Gene. Überraschenderweise scheint es, dass HGT alles andere als selten ist, zur Evolution vieler, vielleicht aller Tiere beigetragen hat und dass der Prozess andauert, was bedeutet, dass wir möglicherweise neu bewerten müssen, wie wir über Evolution denken.”

Alastair Crisp und Chiara Boschetti von der Cambridge University und ihre Kollegen haben die Angelegenheit untersucht. Ihre Ergebnisse, die gerade in Genome Biology veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass Menschen mindestens 145 Gene von anderen Arten von ihren Vorfahren übernommen haben. Zugegeben, das ist weniger als 1 Prozent der insgesamt rund 20.000 Menschen. Aber es mag viele Menschen überraschen, dass sie sogar zu einem kleinen Teil Bakterien, teils Pilze und teils Algen sind.

Dr. Crisp und Dr. Boschetti kamen zu diesem Schluss, indem sie sich die ständig wachsenden öffentlichen Datenbanken mit genetischen Informationen ansahen, die jetzt verfügbar sind. Sie haben den Menschen nicht allein studiert. Sie untersuchten neun weitere Primatenarten sowie 12 Fruchtfliegenarten und vier Fadenwürmer. Fliegen und Würmer gehören zu den Lieblingstieren der Genetiker, daher wurden viele Daten über sie gesammelt. Die Ergebnisse aller drei Gruppen legen nahe, dass natürliche Transgene allgegenwärtig sind.

Wir sind also noch weit davon entfernt, als der Biochemiker Christian de Duve (1917-2013) widerwillig die Bedeutung des horizontalen Gentransfers zugab und feststellte, dass er „als eine große Komplikation bei dem Versuch erkannt wurde, molekulare Daten zur Rekonstruktion zu verwenden“. der Baum des Lebens.” 1

Das hat sie auf jeden Fall, denn wo HGT im Spiel ist, gibt es einfach keinen Baum des Lebens. Sogar populärwissenschaftliche Autoren beginnen die Bedeutung dieser Tatsache zu erkennen. Neuer Wissenschaftler‘er Mark Buchanan schreibt: “Stellen Sie sich einmal vor, Darwins Ideen wären nur ein Teil der Evolutionsgeschichte. Angenommen, ein Prozess, über den er nie geschrieben und sich nie vorgestellt hatte, kontrollierte die Evolution des Lebens während des größten Teils der Erdgeschichte.”

Kein Grund zu vermuten, eigentlich ist es hier. Aber HGT „kontrolliert nicht die Evolution des Lebens“. Es bricht einfach das Monopol des Darwinismus, dies zu erklären.

Manche fragen, warum HGT schlechte Nachrichten für Darwin sind? Kann der Darwinismus es nicht einfach kooptieren? Nein. Zugegeben, einige hoffen, dass es möglich ist. In Äon Magazin, schlägt der Wissenschaftsautor Ferris Jabr vor,

Die Tatsache, dass der horizontale Gentransfer zwischen Eukaryoten stattfindet, erfordert keine vollständige Überarbeitung der Standard-Evolutionstheorie, aber es zwingt uns, einige wichtige Anpassungen vorzunehmen…

Ferris, es erfordert wirklich eine komplette Überholung.

Er fährt fort, den Darwinismus zu verteidigen, indem er das Gen personifiziert:

Wir haben die Gentransfer-DNA nicht erfunden. Gene beschäftigen sich vor allem mit einem: der Selbsterhaltung. Wenn eine solche Konservierung erfordert, dass sich ein bestimmtes Gen an ein Genom anpasst, das es noch nie zuvor gesehen hat, – wenn sich herausstellt, dass ein Parasit von einer Spezies zur anderen reitet, ist dies ein äußerst erfolgreicher Weg, um die Ewigkeit zu garantieren – so sei es so. Speziesbarrieren können die Integrität eines Genoms als Ganzes schützen, aber wenn ein einzelnes Gen die Chance hat, sich durch Überschreiten dieser Grenzen weiterzuentwickeln, wird es nicht zögern.

Nein nein Nein. Gene können reisen, aber sie haben keinen Verstand und keine Wünsche. Wenn die Dawkinssche Metaphysik des vertikalen “egoish-Gens” verwendet wird, um Eigenschaften des Geistes den Genen zuzuordnen, wird dies nicht nur fragwürdig, sondern auch lächerlich. Was Jabr hauptsächlich demonstriert, ist, wie schwierig es für Menschen ist, die mit Darwin (und Dawkins) aufgewachsen sind, angesichts der offensichtlichen nicht-darwinistischen Evolution eine wissenschaftlich fundierte Sicht der Evolution aufrechtzuerhalten.

Apropos Richard Dawkins: Über ein Jahrhundert lang war der Darwinismus die “muss-be”-Erklärung, die einzige “wissenschaftliche.” Wie Dawkins es ausdrückte (S. 287, Blinder Uhrmacher, 1986):

Mein Argument wird sein, dass der Darwinismus die einzige bekannte Theorie ist, die im Prinzip in der Lage ist, bestimmte Aspekte des Lebens zu erklären. Wenn ich recht habe, bedeutet dies, dass wir, selbst wenn es keine tatsächlichen Beweise für die Darwinsche Theorie gäbe (die gibt es natürlich), dennoch berechtigt sein sollten, sie allen konkurrierenden Theorien vorzuziehen.

Aber Darwinismus ist nicht “die einzige bekannte Theorie, die im Prinzip in der Lage ist, bestimmte Aspekte des Lebens zu erklären.” Behauptungen, die früher nur bevorzugt wurden muss getestet werden gegen HGT. Es stimmt, dass einige der oben genannten Beispielergebnisse möglicherweise überarbeitet oder ersetzt werden müssen. Aber es werden wahrscheinlich noch viele mehr auftauchen, da die Forschung HGT in vielen Genomen aufdeckt.

Alles, was HGT tut, hat die darwinistische Evolution nicht getan. Da immer mehr Stücke aus Darwins Territorium herausgearbeitet werden, denken Sie nur an die Auswirkungen auf das riesige Projekt der “Darwinisierung der Kultur”

Ein Bericht spielt kühn auf Darwins Notlage an:

Es ist eine fest etablierte Tatsache direkt aus Biologie 101: Merkmale wie Augenfarbe und Größe werden von einer Generation zur nächsten durch die DNA der Eltern weitergegeben.

Aber jetzt hat eine neue Studie an Mäusen von Forschern der Washington University School of Medicine in St. Louis gezeigt, dass die DNA von Bakterien, die im Körper leben, ein Merkmal ähnlich der eigenen DNA der Eltern an die Nachkommen weitergeben kann.

Die letztgenannte Erklärung beinhaltet eine grundlegende Änderung des Denkens, da sie darauf hindeutet, dass Merkmale, die von Bakterien beeinflusst werden, von Müttern auf ihre Nachkommen übertragen werden können, genauso wie Merkmale, die von Maus-DNA beeinflusst werden.

Als bedeutender Denkwandel ist HGT eine sehr schlechte Nachricht für den Darwinismus.

Wir befinden uns also in einer seltsamen Situation: Ja, es gibt einige Beweise für die Evolution, aber sie bieten keine Hilfe für die öffentlich finanzierte, weithin geglaubte, gerichtlich durchgesetzte Darwinsche Theorie, die in den Medien energisch als „Evolution“ verteidigt wird

Und die Dinge werden noch seltsamer, wenn wir uns die Epigenetik ansehen. Stellen Sie sich vorerst einen stark verminderten Darwin vor.

(1) Christian de Duve, “Mysteries of Life” , in Bruce L. Gordon und William A. Dembski, Die Natur der Natur: Untersuchung der Rolle des Naturalismus in der Wissenschaft (Wilmington, DE: ISI Books, 2011), p. 348.


In deinen Fischen steckt Plastik

Mikroplastik kann von Meerestieren wie Schalentieren aufgenommen werden. Die Aufnahme von Meereskunststoffen. [+] Das Tragen von konzentrierten Toxinen hat das Potenzial, die Nahrungskette zu bioakkumulieren und in die menschliche Ernährung aufzunehmen.

Foto mit Genehmigung verwendet. GRID-Arendal, Kartograph Maphoto/Riccardo Pravettoni, http://www.grida.no/resources/6915

Überwältigende Forschungen zeigen, dass die Reduzierung von rotem Fleisch und die Erhöhung des Verzehrs von hochwertigen Meeresfrüchten für unsere Gesundheit von Vorteil sind. Fisch ist reich an Omega-3-Fettsäuren, die essentielle Fette sind, was bedeutet, dass der Körper sie nicht selbst herstellen kann und sie aus der Nahrung stammen müssen, die wir zu uns nehmen. Omega-3-Fettsäuren sind vorteilhaft für die Gesundheit des Herzens, tragen zur Vorbeugung von Schlaganfällen bei und können helfen, eine Vielzahl anderer Gesundheitszustände zu kontrollieren. Die Kehrseite des Verzehrs von mehr Fisch ist jedoch ein winziges Problem mit einem Durchmesser von 5 Millimetern oder weniger: Mikroplastik.

Teile aus Mikroplastik, abgebildet mit einem 1-Cent-Stück für den Maßstab. Kunststoffe, die von Meereslebewesen verbraucht werden. [+] landen oft in der menschlichen Nahrungskette. (Foto von Bernd Wüstneck/picture alliance via Getty Images)

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Im Meer finden sich winzige Plastikteilchen, die als Mikroplastik bezeichnet werden (eine Unterscheidung allein aufgrund der Größe). Im Laufe der Zeit von den Elementen unaufhörlich abgebaut, werden größere Plastikstücke immer kleiner. Mikroplastik ist klein genug, um von Meerestieren aufgenommen zu werden, auch von denen, die auf unseren Tellern landen. 70 Jahre später in der Kunststoffherstellung sehen wir endlich, wo alles landet, wenn wir es wegwerfen.

Laut einem UN-Bericht aus dem Jahr 2017 befinden sich im Meer mehr als 51 Billionen Mikroplastikpartikel, mehr als das 500-fache der Anzahl der Sterne in der Milchstraße. Im Gegensatz zu Plastiktüten, Angelausrüstung und anderem Makroplastikmüll ist Mikroplastik so heimtückisch, weil es für uns unsichtbar ist. Die Erforschung von Mikroplastik und deren Auswirkungen steckt noch in den Kinderschuhen.

Wo kommt Mikroplastik vor?

Mikroplastik findet sich überall im Ozean, schwimmt an der Oberfläche, vermischt sich mit der Wassersäule und ist teilweise dichter als Wasser und sinkt auf den Meeresboden. Kunststoffe wurden Tausende von Metern in den tiefsten Tiefen des Ozeans entdeckt. Sogar die Arktis und die Antarktis sind zu Müllhalden für diese winzigen Kunststoffe geworden. Kunststoffpolymere enthalten Additive wie Pigmente, Weichmacher, Hitze- und UV-Stabilisatoren, Füllstoffe und Flammschutzmittel wie polybromierte Diphenylether (PBDE). Diese Zusatzstoffe können in das umgebende Wasser auslaugen und potenziell Probleme für die Umwelt und die menschliche Gesundheit verursachen.

Es gibt nur einen anderen Planeten in unserer Galaxie, der erdähnlich sein könnte, sagen Wissenschaftler

29 intelligente außerirdische Zivilisationen haben uns möglicherweise bereits entdeckt, sagen Wissenschaftler

In Fotos: Der „Super Strawberry Moon“ funkelt als erster, größter und hellster Vollmond des Sommers tief

Wie Kunststoffe in das Nahrungsnetz gelangen, eine visuelle Darstellung, wie sich Kunststoffe durch die Meere bewegen. [+] Umgebung.

Foto mit Genehmigung verwendet. GRID-Arendal, Kartograph Maphoto/Riccardo Pravettoni, http://www.grida.no/resources/6904

Wie beeinflussen sie das Meeresleben?

Über Mikroplastik und deren Auswirkungen auf die Umwelt ist noch nicht viel bekannt. Wir stellen seit vielen Jahrzehnten Kunststoffe her, jedoch trat Ende 2015 mit dem Microbead-Free Waters Act von 2015 die erste US-Gesetzgebung zum Thema Mikroplastik erstmals in Kraft. Das Gesetz zielt auf Rinse-off-Produkte wie Zahnpasta und Körperwaschmittel, die Herstellung einiger Produkte mit Mikroperlen durfte jedoch bis Sommer 2019 fortgesetzt werden.

Aktuelle Forschungen deuten darauf hin, dass die bei der Herstellung von Kunststoffen verwendeten Chemikalien auslaugen und von Meereslebewesen aufgenommen werden können. Kunststoffe sind Petrochemikalien, dh sie werden aus Erdöl und Erdgas hergestellt. Reisen vom Verdauungstrakt in das Kreislaufsystem und das umliegende Gewebe. Und nicht nur die Meeresbewohner verzehren Plastik. Mikroplastik kommt auch im Süßwasser vor. Karpfen und Tilapia sind zwei Süßwasserarten, bei denen festgestellt wurde, dass sie Mikroplastik aufnehmen.

Wenn Mikroplastik im Meer vorhanden ist, sammeln sie Schadstoffe wie PCB und Pestizide an, die es vorziehen, an Plastik zu haften, wenn es in der Nähe ist (dies wird als „Adsorption“ bezeichnet). Auch die Schadstoffe werden auf diese Weise konzentriert.

Filtrierer wie Muscheln, Muscheln, Jakobsmuscheln und Austern ziehen Partikel im Meerwasser an und filtern sie heraus. Eine Studie zur Aufnahme von Mikroplastik in Muscheln legt nahe, dass Mikroplastik die Kiemen von Schalentieren schädigen kann. Eine aktuelle Studie zu Mikroplastik in der Tiefsee hat in jedem untersuchten Filtrierer Plastikpartikel gefunden.

New research found that chemical leaching from microplastics is also affecting our tiniest friends- marine photosynthetic algae, which play a role in producing the oxygen that we rely on to live. Plastic pollution was found to interfere with the growth, photosynthesis and oxygen production of the most abundant photosynthetic bacteria group in the ocean, Prochlorococcus.

What does this mean for all of the seafood lovers out there?

At this point in time more research is needed to understand exactly wie ingested microplastics may affect human health. It is known that humans are in fact eating these tiny plastic particles, but fish aren’t the only source. Bottled water, beer, honey, sea salt and tea bags have all been exposed as microplastic carriers, just to name a few. We don’t yet know how these plastics may affect us and in what amounts they may or may not be harmful. So should we just stop eating seafood to avoid potentially eating plastic? Bottom line, questions and knowledge gaps still remain so the amount of risk one is willing to take will determine this.

According to the United Nations Environment Programme (UNEP), at current rates of pollution, there . [+] will likely be more plastic in the sea than fish by 2050. (Photo by Dan Kitwood/Getty Images)


New Research Finds Garlic Kills Slugs

September 12, 2003 -- It was worshipped by the ancient Egyptians, was said to keep vampires at bay, and is good for keeping you healthy. Scientists from the University of Newcastle upon Tyne have now found the pungent herb garlic could win the costly worldwide war against slugs and snails as an environmentally friendly pesticide.

The findings are published in the current edition of the academic journal, Crop Protection. Lead researcher Dr Gordon Port will speak about the effective alternatives to chemical pesticides, with special reference to slugs, at approximately 11am at the BA Festival of Science TODAY, Friday September 12 2003.

Laboratory tests on nine potential molluscicides &ndash the technical term for substances that kill slugs and snails - revealed that a highly refined garlic product (ECOguard produced by ECOspray Ltd.) was one of the most effective killers.

The research was carried out at the request of the crop growing industry and sponsored by the Horticultural Development Council and the Department for Environment, Food and Rural Affairs. It provides scientific proof of garlic's pest controlling properties, and should help businesses developing new treatment products for widespread use.

The scientists, Ingo Schüder and Gordon Port from Newcastle University's School of Biology, suspect garlic may have an adverse affect on the creatures' nervous systems but say it is difficult to say exactly why they die without further investigation.

Garlic has long been used in 'companion planting' strategies for hundreds of years. Monks used to site garlic next to their vegetable crops to keep unwanted pests away.

Slugs and snails cause millions of pounds worth of damage as they munch their way through food crops and plants, particularly those in cool, temperate climates like those of the UK, Northern Europe and North West America. Even more millions of pounds are spent trying to control them - the estimated overall cost to the UK is around £30m.

Growers are increasingly seeking alternative solutions to traditional pesticides, however, as ever-tightening regulations governing the use of chemicals may mean that some products could be withdrawn.

Garlic is already being used in some products as a mollusc repellent but this research takes it a step further. Earlier work by Newcastle University also found that garlic kills slug eggs laid in the soil.

The Newcastle University scientists looked at how applying a liquid containing garlic extract to soil affected slugs and snails' movement through it. They also measured damage to a Chinese cabbage leaf. Garlic largely prevented the leaf from being eaten and killed a very high percentage of the creatures.

Tests also revealed that ureaformaldehyde, a chemical used in the manufacture of chipboard, was a very effective molluscicide.

Lead researcher Dr Gordon Port said:

"Nobody has really found a definitive solution to the problem of slugs and snails. There are lots of products on the market but the real difficulty is actually getting to them in the field. They are very well adapted to their habitat, live hidden away in the soil, and are coated with layer of mucus that can help protect them from substances.

"Farmers and growers have difficulty controlling them with conventional bait pellets, which are particularly ineffective in very wet or very dry weather. Poison baits can also be toxic to other creatures living in the soil, as well as birds and mammals such as shrews and field mice.

"We need to find new environmentally and cost-effective ways of controlling molluscs, and garlic could be our answer. The tests show that it is certainly a potent chemical where slugs and snails are concerned and if used appropriately we know it's mostly harmless to man because it is used as a cooking ingredient.

"We need to carry out more tests to find out its commercial potential. We want to find out how garlic affects other creatures living in the soil, the right concentration to use, how it affects the taste of food once it has been used on crops, and many other things.

Dr Port added the findings may be welcomed by organic gardeners looking for alternatives to pesticides. He said: "The research suggests that a home-made recipe of crushed garlic bulbs mixed with water could work on small-scale gardens."

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von University Of Newcastle Upon Tyne. Hinweis: Der Inhalt kann hinsichtlich Stil und Länge bearbeitet werden.


Literaturverzeichnis

Ansell, A.D., Dao, J. & Mason, J., 1991. Three European scallops: Pecten maximus, Chlamys (Aequipecten) opercularis und C. (Chlamys) variieren. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 715-751. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no. 21.]

Barber, B.J. & Blake, N.J., 1991. Reproductive physiology. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 377-428. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no. 21.]

Beaumont, A. & Budd, M.D., 1983. Effects of self-fertilization and other factors on the early development of scallop Pecten maximus . Marine Biology , 76, 285-289.

Beaumont, A.R. & Budd, M.D., 1982. Delayed growth of mussel (Mytilus edulis) and scallop (Pecten maximus) veligers at low temperatures. Meeresbiologie, 71, 97-100.

Beaumont, A.R. & Zouros, E., 1991. Genetics of scallops. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 585-624. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no.21.]

Beaumont, A.R. & Barnes, D.A. 1992. Aspects of the veliger larval growth and byssus drifting of the spat of Pecten maximus und Aequipecten (Chlamys) opercularis. ICES Journal of Marine Science, 49, 417-423.

Beaumont, A.R., 2005. Genetics. In Scallops: biology, ecology and aquaculture 2nd edn, (ed. S.E. Shumway and J. Parsons). Amsterdam: Elsevier (in press).

Beaumont, A.R., Gosling, E.M., Beveridge, C.M., Budd, M.D. & Burnell, C.M., 1985. Studies on heterozygosity and growth rate in the scallop, Pecten maximus (L.). In Proceedings of the Nineteenth European Marine Biology Symposium (ed. P.E. Gibbs), pp. 443-455. Cambridge: Cambridge University Press.

Beukers-Stewart, B.D., Mosley, M.W.J & Brand, A.R., 2003. Population dynamics and predictions in the Isle of Man fishery for the great scallop. ICES Journal of Marine Science , 60, 224-242.

Blyth, R.E., Kaiser, M.J., Edward-Jones, G. & Hart, P.J.B., 2004. Implications of a zoned fishery management system for marine benthic communities. Zeitschrift für Angewandte Ökologie, 41, 951-961.

Bower, S.M., 1996. Synopsis of Infectious Diseases and Parasites of Commercially Exploited Shellfish: Vibrio spp. (Larval Vibriosis) of Scallops. [on-line]. SeaLane Diseases of Shellfish. http://www-sci.pac.dfo-mpo.gc.ca/shelldis/title_e.htm, 2000-10-20

Bradshaw, C., Veale, L.O., Hill, A.S. & Brand, A.R., 2001. The effect of scallop dredging on Irish Sea benthos: experiments using a closed area. Hydrobiologie, 465, 129-138.

Brand, A.R. & Roberts, D., 1973. The cardiac responses of the scallop Pecten maximus (L.) to respiratory stress. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 13, 29-43.

Brand, A.R., 1991. Scallop ecology: Distributions and behaviour. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 517-584. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no.21.]

Brand, A.R., Wilson, U.A.W., Hawkins, S.J., Allison, E.H. & Duggan, N.A., 1991. Pectinid fisheries, spat collection, and the potential for stock enhancement in the Isle of Man. ICES Marine Science Symposia , 192, 79-86.

Bricelj, V.M. & Shumway, S., 1991. Physiology: energy acquisition and utilization. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 305-346. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no. 21.]

Briggs, R.P., 2000. The great scallop: an endangered species. Biologist , 47, 260-264.

Campbell, D.A., Kelly, M.S., Busman, M., Bolch, C.J., Wiggins, E., Moeller, P.D.R. et al., 2001. Amnesic shellfish poisoning in the king scallop, Pecten maximus, from the west coast of Scotland. Journal of Shellfish Research, 20, 75-84.

Chauvaud, L., Thouzeau, G. & Paulet, Y.M., 1998. Effects of environmental factors on the daily growth rate of Pecten maximus juveniles in the Bay of Brest (France). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 227, 83-111.

Christophersen, G. & Strand, O., 2003. Effect of reduced salinity on the great scallop (Pecten maximus) spat at two rearing temperatures. Aquakultur, 215, 79-92.

Cragg, S.M. & Crisp, D.J., 1991. The biology of scallop larvae. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 75-132. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no. 21.]

Cragg, S.M., 1980. Swimming behaviour of the larvae of Pecten maximus (L.) (Bivalvia). Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 60, 551-564.

Crisp, D.J. (ed.), 1964. The effects of the severe winter of 1962-63 on marine life in Britain. Journal of Animal Ecology, 33, 165-210.

Darby, C.D. & Durance, J.A., 1989. Use of the North Sea water parcel following model (NORSWAP) to investigate the relationship of larval source to recruitment for scallop ( Pecten maximus ) stocks of England and Wales. ICES Council Meeting Papers , K: 28.

Davenport, J., Gruffydd, Ll.D. & Beaumont, A.R., 1975. An apparatus to supply water of fluctuating salinity and its use in a study of the salinity tolerances of larvae of the scallop Pecten maximus L. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom , 55, 391-409.

Davies, I.M. & Paul, J.D., 1986. Accumulation of copper and nickel from anti-fouling compounds during cultivation of scallops (Pecten maximus L.) and pacific oysters (Crassostrea gigas Thun.). Aquakultur, 55, 93-102.

Fegley, S.R., MacDonald, B.A. & Jacobsen, T.R., 1992. Short-term variation in the quantity and quality of seston available to benthic suspension feeders. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 34, 393-412.

Fish, J.D. & Fish, S., 1996. A student's guide to the seashore. Cambridge: Cambridge University Press.

George, S.G., Pirie, B.J.S. & Coombs, T.L., 1980. Isolation and elemental analysis of metal-rich granules from the kidney of the scallop Pecten maximus (L.). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 42, 143-156.

Gibson, F.A., 1956. Escallops (Pecten maximus L.) in Irish waters. Scientific Proceedings of the Royal Dublin Society, 27, 253-271.

Gould, E. & Fowler, B.A., 1991. Scallops and pollution. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E.Shumway), pp. 495-515. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no.21.]

Grainger, R.J.R., Duggan, C.B., Minchin, D. & O' Sullivan, D., 1984. Investigations in Bantry Bay following the Betelguese oil tanker disaster. Irish Fisheries Investigations, Series B. Department of Fisheries and Forestry , no. 27.

Gruffydd, Ll.D. & Beaumont, A.R., 1972. A method for rearing Pecten maximus larvae in the laboratory. Marine Biology , 15, 350-355.

Gruffydd, Ll.D., 1974. The influence of certain environmental factors on the maximum length of the scallop, Pecten maximus L. Journal du Conseil International pour l'Exploration de la Mer, 35, 300-302.

Hall-Spencer, J.M. & Moore, P.G., 2000c. Scallop dredging has profound, long-term impacts on maerl habitats. ICES Journal of Marine Science, 57, 1407-1415.

Hall-Spencer, J.M., 1998. Conservation issues relating to maerl beds as habitats for molluscs. Journal of Conchology Special Publication, 2, 271-286.

Hall-Spencer, J.M., Grall, J., Moore, P.G. & Atkinson, R.J.A., 2003. Bivalve fishing and maerl-bed conservation in France and the UK - retrospect and prospect. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 13, Suppl. 1 S33-S41.

Howell, T.R.W & Fraser, D.I., 1984. Observations on the dispersal and mortality of the scallop Pecten maximus (L.). ICES Council Meeting Papers , K: 35.

Howson, C.M. & Picton, B.E., 1997. The species directory of the marine fauna and flora of the British Isles and surrounding seas. Belfast: Ulster Museum. [Ulster Museum publication, no. 276.]

Jenkins, S.R. & Brand, A.R., 2001. The effect of dredge capture on the escape response of the great scallop, Pecten maximus (L.): implications for undersized discards. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology , 266, 33-50.

Jenkins, S.R., Beukers-Stewart, B.D. & Brand, A.R., 2001. Impact of scallop dredging on benthic megafauna: a comparison of damage levels in captured and non-captured organisms. Marine Ecology Progress Series, 215, 297-301.

JNCC (Joint Nature Conservation Committee), 1999. Marine Environment Resource Mapping And Information Database (MERMAID): Marine Nature Conservation Review Survey Database. [on-line] http://www.jncc.gov.uk/mermaid

Laing, I., 2000. Effect of temperature and ration on growth and condition of king scallop (Pecten maximus) spat. Aquakultur, 183, 325-334.

Laing, I., 2002. Effect of salinity on growth and survival of king scallop spat (Pecten maximus). Aquakultur, 205, 171-181.

Le Gall, G., Chagot, D., Mialhe, E. & Grizel, H., 1988. Branchial rickettsialles-like infection associated with mass mortality of sea scallops Pecten maximus in Frankreich. Diseases of Aquatic Organisms, 4, 229-232.

Le Pennec, M., Paugam, A. & Le Pennec, G., 2003. The pelagic life of the pectinid Pecten maximus - a review. ICES Journal of Marine Science, 60, 211-233.

Lorrain, A., Paulet, Y-M., Chauvaud, L., Savoye, N., Nézan, E. & Guérin, L., 2000. Growth anomalies in Pecten maximus from coastal waters (Bay of Brest, France): relationship with diatom blooms. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom , 80, 667-673.

Mason, J., 1957. The age and growth of the scallop, Pecten maximus (L.), in Manx waters. Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom, 36, 473-492.

Mason, J., 1983. Scallop and queen fisheries in the British Isles. Farnham: Fishing News Books

Mikolajunas, J., 1996. Effect of exposure period upon survival and growth of juvenile scallop ( Pecten maximus ). Seafish Report. The Sea Fish Industry Authority, no. 477.

Minchin, D. & Buestal, D., 1983. A study of in situ behaviour of predators in relation to recently sown escallops (Pecten maximus). Fourth International Pectinid Workshop, Aberdeen, Scotland, (unpubl.), 7pp.

Minchin, D., 2003. Introductions: some biological and ecological characteristics of scallops. Aquatic Living Resources , 51, 509-580.

Minchin, D., Duggan, C.B. & King, W., 1987. Possible effects of organotins on scallop recruitment. Marine Pollution Bulletin, 18, 604-608.

Nicolas, J.L., Corre, S., Gauthier, G., Robert, G. & Ansquer, D., 1996. Bacterial problems associated with scallop Pecten maximus larval culture. Diseases of Aquatic Organisms , 27, 67-76.

Orensanz, J.M., Parma, A.M. & Iribarne, O.O., 1991. Population dynamics and management of natural stocks. In Scallops: biology, ecology and aquaculture (ed. S.E. Shumway), pp. 625-713. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no. 21]

Paul, J.D. & Davies, I.M., 1986. Effects of copper-and tin-based anti-fouling compounds on the growth of scallops (Pecten maximus) and oysters (Crassostrea gigas). Aquakultur, 54, 191-203.

Paulet, Y.M., Lucas, A. & Gerard, A., 1988. Reproduction and larval development in two Pecten maximus (L.) populations from Brittany. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology , 119, 145-156.

Picton, B.E. & Costello, M.J., 1998. BioMar biotope viewer: a guide to marine habitats, fauna and flora of Britain and Ireland. [CD-ROM] Environmental Sciences Unit, Trinity College, Dublin.

Rees, H.L. & Dare, P.J., 1993. Sources of mortality and associated life-cycle traits of selected benthic species: a review. MAFF Fisheries Research Data Report, no. 33., Lowestoft: MAFF Directorate of Fisheries Research.

Reitan, K.I., Oie, G., Vadstein, O. & Reinertsen, H., 2002. Response on scallop culture to enhanced nutrient supply by experimental fertilization of a landlocked bay. Hydrobiologie, 484, 111-120.

Roberts, D., 1975. Sub-lethal effects of chlorinated hydrocarbons on bivalves. Marine Pollution Bulletin, 6, 20-24.

Shumway, S.E. & Parsons, G.J. (eds), 2005. SScallops: Biology, Ecology and Aquaculture. Amsterdam: Anders.

Shumway, S.E., 1991. Scallops: biology, ecology and aquaculture. Amsterdam: Anders. [Developments in Aquaculture and Fisheries Science, no.21.]

Sinclair, M., Mohn, R.K., Robert, G. & Roddick, D.L., 1985. Considerations for the effective management of Atlantic scallops. Canadian Technical Report of Fisheries and Aquatic Sciences , no. 1382.

Tebble, N., 1976. British Bivalve Seashells. A Handbook for Identification, 2. Aufl. Edinburgh: British Museum (Natural History), Her Majesty's Stationary Office.

Thomas, G.E. & Gruffydd, Ll.D., 1971. The types of escape reactions elicited in the scallop Pecten maximus by selected sea-star species. Meeresbiologie, 10, 87-93.

Thorson, G., 1950. Reproductive and larval ecology of marine bottom invertebrates. Biological Reviews, 25, 1-45.


" The Big Picture!" by Mr C

    10 Classes, 8 of which are still alive today, 2 are just fossils (we will only look at 3 of the Classes):
      ________________________________: Clams, Oysters, Mussels, Scallops etc.

    DID YOU KNOW. The Molluscs are the second largest Phylum (abundance of species) next

    II Body Plan/Structure: (General Characteristics of all Molluscs)

    • Molluscs demonstrate a ____________________________ symmetrical body plan
    • They have the three true germ layers:
      • __________________________
      • __________________________
      • __________________________
      • They have true coeloms
        1. The coelom has been reduced to a special body cavity that just surrounds the organs. This cavity is called a _______________________ and contains a special type of blood called ____________________________. Since the __________________________________ is not found in __________________________________ of any kind it is considered an _______________________________________________________________
      • The Molluscs all have a true ___________________________________ with a _______________, ________________________ and _______________
      • The following features are common to all Molluscs:
        1. A muscular ___________________: The foot is used for locomotion
        2. A ____________________: The shell is largely consisting of ____________________________________. Some Molluscs have very reduced _______________, and others, like slugs have lost their ___________ all together
        3. A ____________________: This is a fold of outer skin which lines the ____________________ and covers the rest of the body
        4. A ________________________________: The internal organs including the gut, kidneys, heart(s), and reproductive organs
        5. _________________: These are specialized organs used for respiration (and sometimes feeding).
        6. A ___________________: This is a unique to the Phylum Mollusca and is a rasping “______________________” organ with hard ______________. It is very different in all of the Molluscs and serves many functions from __________________ algae off rocks as in the Gastropods, to a _______________________________ as in the Cephalopods

      Class Bivalvia (Greek: Bi = “two”, valvia = “shells”)

      DID YOU KNOW. The giant clam, Tridacna gigas, is the largest Bivalve in the world. Etwas

      have been measured to weigh up to 227 kg (

      500 pounds), as much as 1.2 m across

      4 feet) and have an average lifespan of

      • All Bivalves have a ____________ that is divided into two halves called_____________
      • The two _______________ are connected at one edge by a strong _________________________ that holds the two valves _______________
      • There are one or two _____________________________________ that connect the two __________________ together and when they are contracted the two valves come _____________________, closing the Bivalve
      • In Bivalves the __________________ takes on the form of a thin _______________________ that surrounds the body just underneath the shell. The mantle is responsible for creating the ________________.
      • In some bivalves the part of the ___________________ that is exposed to the outside of the body has _______________ to form two __________________ used for filter feeding
      • Often there is a large ____________________________ which is where _____________ can be found
      • The _______________ are used for respiration and feeding
      • Bivalves do have a ________________, but it has been laterally flattened
      • Sie nicht have a ________________
      • Bivalves lack a head even though they demonstrate __________________ symmetry, and in fact, do not have a ________________
      • They have an _____________________________________________ which means that the “blood” just bathes the organs and is nicht contained within ____________________________

      III. Feeding:

      • Bivalves are _____________________________
      • Water circulates through the ________________________________ where microscopic food particles are trapped by the ________________
      • The gills are ______________________ and the _______________ move the food towards the _____________ where it is taken into the _______________________
      • The food is digested in the _____________________ and then passed out through the _____________ into the _____________________________
      • Some Bivalves live buried in the sand and have evolved to have two ________________
      • In this case one siphon ______________________________ and food is filtered out by the ______________
      • Once the water has passed over the gills the Bivalve contracts its ____________________________________ and the water (along with waste from the anus) is passed out of the Bivalve from the other siphon

      DID YOU KNOW. The Geoduck (pronounced gooey-duck) is one of the longest living

      organisms in the animal kingdom and can live up to 160 years. Scientists believe this is because of their feeding mechanism. They burrow very deep into the sand and send their long siphons to the surface of the sand to collect water and food. This process not only protects them from predators but also helps prevent the wear and tear of having to move.

      • Respiration occurs in the same way that feeding does
      • Water is taken into the ____________________________ (can be through a siphon) and passes over the _________________
      • ______________________ is taken into the ______________ from the water and _________________________________ is released from the __________ into the water
      • Bivalves have an _____________________________________________
      • This means that they do not have any _________________________ which would store the “blood”
      • Instead the “blood” (called ________________________) bathes the organs
      • As oxygen and food particles are taken up by the ________________ they are passed into the _________________________ which acts to transport the ___________________ and _____________________ to the rest of the body
      • A _______________ pumps the ______________________ to ensure that circulation occurs (even if it is not through blood vessels)
      • Most of the waste material exits the anus and is then released out of the Bivalve through the __________________________ (or siphon if present)

      VII. Antwort:

      • Though Bivalves demonstrate ____________________symmetry they lack a _________
      • Instead they have ______________________________ of very simple ______________________ which control the ______________ and ____________________________________
      • Though having such simple _________________________________________ (especially compared to other Molluscs), Bivalves can still sense and respond to the senses of:
        1. ____________________
        2. ____________________
        3. ____________________
        4. ____________________

      DID YOU KNOW. The Scallops have one of the most complex sensory organs of all of the

      Bivalves. They have hundreds of eyes on the fringe of the mantle that have lenses and retinas, however, as complex as these eyes are they can still only detect light or dark.

      VIII. Movement:

      • Bivalves are ______________________, but do have the ability to move
      • Most often Bivalves use their muscular _____________ for movement
      • The muscular ________________ is used to help the Bivalve ______________________ into the sand or move along the bottom of the ocean
      • Other Bivalves such as Cockles have an extremely muscular ____________ which allows them to quickly “leap” from danger
      • Razor shells use their ____________ to burrow extremely fast into the sand
      • Another form of movement is only seen in the Scallops. They use their incredibly strong _____________________________________ to rapidly open and close their valves to actually swim away from predators

      DID YOU KNOW. The scallops that we eat at restaurants are actually the adductor

      muscles of the organism called a Scallop. The reason that these muscles are so large in Scallops is because they use them to forcefully open and close their valves allowing them to actually swim away from their predators.

      • Most Bivalves species contain both _____________ and ____________________ forms that are separate from each other, though some hermaphroditic species do exist
      • Most often sexual reproduction occurs by ______________________________________ where ______________ is released by the ______________ into the water and _____________ are released by the _________________ into the water
      • The fertilized egg will become a _______________________________ that will grow to become the adult Bivalve
      • There are numerous ecological roles that Bivalves fill
      • Many Bivalves are food for thousands of different species of animals (including us)
      • They help to recycle sediment back into the environment
      • They help to filter the water
      • One major harmful ecological role that Bivalves play involves pollution. Since they are filter feeders much of the pollution that they filter feed becomes trapped in their tissues. When other organisms feed on those toxic Bivalves they often become sick and die.

      DID YOU KNOW. Mussels produce an incredibly strong “superglue” that helps them cling to

      surfaces during rough seas. This “superglue” is called byssus. Researchers have discovered the gene that Mussels use to create byssus and have since been able to produce the material using genetically modified yeast cells. This is a great leap in scientific research as byssus could be used for many things including dentistry, medicine and industry.


      Vergleichende Reproduktion

      Spermiogenesis of Aquasperm

      Aquasperm are produced by scaphopods, monoplacophorans, the chaetoderms (Aplacophora), and the majority of bivalves, chitons , patellogastropods and vetigastropods. The early spermatids of aquasperm have a relatively small spherical nucleus that contains a patchwork of heterochromatin ( Fig. 1(C) ). Early in spermiogenesis the chromatin becomes homogeneously distributed within the nucleus and takes on a fine granular appearance ( Fig. 1(D) ). The granules are about 20 nm in diameter and this change in chromatin appearance has signalled a transition in proteins associated with the DNA of the nucleus. Up until the early spermatid stage the DNA is associated with histones and these are gradually replaced with protamines that are sperm nuclear basic proteins ( Chiva et al., 2011). This change in nuclear proteins is necessary for chromatin condensation and a major change in shape of the nucleus. Within the cytoplasm of early spermatids, mitochondria surround the nucleus, a flagellum begins to form from one of the centrioles, and a Golgi body is present. In species where proacrosomal vesicles have not formed in spermatocytes, these now appear ( Fig. 1(C) ) although in some species a larger single proacrosomal vesicle develops from Golgi secretions. As the spermatid matures the chromatin in the nucleus further condenses because the granules become reorganized as coarse granules often about 60 nm in diameter ( Fig. 1(E) ). These larger granules are brought about by further substitution of histones by protamine ( Chiva et al., 2011). Therefore, the nucleus is now mainly composed of DNA and protamine. In the final stage of spermiogenesis the coarse granules usually coalesce into the fully condensed form of the nucleus of the mature spermatozoon ( Fig. 1(F) ). This process is brought about by the protamine being chemically dephosphorylated. In chitons, however, the chromatin becomes twisted into fibres before final condensation. The process of chromatin condensation usually results in a gradual change in shape of the nucleus. Whilst the nucleus may remain more or less spherical in some species, in others it becomes cylindrical, conical or bullet-shaped.

      During spermiogenesis the acrosome develops from either the single proacrosomal vesicle, or more usually by fusion of the small proacrosomal vesicles into a single vesicle. An exception to this is found in the bivalve families Trigonoidea and Unionoidea where the vesicles do not fuse, the acrosomal complex of the mature spermatozoon consisting of several anteriorly positioned vesicles ( Healy, 1989 ). In most species the acrosome forms in the presumptive posterior region of the spermatozoon. As the spermatid matures and changes shape, the developing acrosome migrates to the anterior pole of the nucleus ( Fig. 1(E) ) where it assumes its final form often becoming cap-shaped or conical ( Fig. 1(F) ). This can involve elongation and differentiation of the acrosomal contents, as well as the development of a posterior invagination that creates a subacrosomal space filled with fine granular or fibrillar material. An exception to where the acrosome develops is found in the bivalve group Anomalodesmata. In these bivalves the acrosome forms anteriorly then migrates to the posterior of the late spermatid to become located within the mid-piece ( Healy et al., 2008 ).

      As the nucleus matures and changes shape, the amount of cytoplasm in the spermatid decreases and the mitochondria begin to fuse together. This results in an increase in their size and a decrease in their number to between four and seven. As this happens the fusing mitochondria along with the pair of centrioles migrate to the future posterior pole of the nucleus ( Fig. 1(D) ). Here the larger spherical to oval mitochondria, which have well developed cristae, surround the orthogonally arranged centrioles in tight proximity to the nucleus to form the developing mid-piece of the spermatid. One centriole (the proximal) becomes anchored in a small depression of the nucleus (posterior nuclear fossa), whilst the flagellum, which has the normal 9+2 arrangement of microtubules, continues to develop from the distal centriole to form the tail.


      Informationen zum Autor

      Pedro Antonio Pérez-Mancera and Inés González-Herrero: These authors have contributed equally to this work.

      Mitgliedschaften

      Laboratorio 13, Instituto de Biología Molecular y Celular del Cáncer (IBMCC), CSIC/Universidad de Salamanca, Campus Unamuno, 37007, Salamanca, Spain

      Pedro Antonio Pérez-Mancera, Inés González-Herrero, María Pérez-Caro, Noelia Gutiérrez-Cianca, Manuel Sánchez-Martín & Isidro Sánchez-García

      Servicio de Anatomía Patológica, Universidad de Salamanca, Campus Unamuno, 37007, Salamanca, Spain

      Area de Reproducción Animal, Centro de Investigación y Tecnología, Ctra de la Coruña km 5.9, 28040, Madrid, Spain

      Alfonso Gutiérrez-Adán & Belén Pintado

      Departamento de Medicina, Universidad de Salamanca, Campus Unamuno, 37007, Salamanca, Spain


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