Vergleichende Neuroanatomie und Evolution der Sehsysteme bei Chelicerata… in Richtung einer vergleichenden Analyse von Neuronen-Netzwerken

• Antragsteller: Dr. Tobias Lehmann
• Fachliche Zuordnung: Systematik und Morphologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290127846

Die visuellen Systeme von Cheliceraten sind kaum untersucht, obwohl sie eine große Variation in der Bauweise der Augen und der optischen Loben zeigen und wertvolle Erkenntnisse für das Verständnis der Phylogenie und Augen-Evolution bei Arthropoden liefern können. Darüber hinaus werden dringend vergleichbare morphologische Merkmale benötigt, um die Stammesgeschichte der Chelicerata rekonstruieren zu können. Dies gehört zu den großen Herausforderungen in der Arthropoden-Forschung, zumal morphologische und molekulare Studien wiederholt inkongruente Bäume lieferten. Nach dem Konzept der Neurophylogenie und der neuronalen Kladistik können Merkmale des Nervensystems wichtige Erkenntnisse über die Phylogenie liefern.Ich möchte daher eine vergleichend-neuroanatomische Analyse der Sehsysteme von Chelicerata durchführen. Bisher gibt es verlässliche Informationen nur für Xiphosura (Limulus), Araneae (eine relativ abgeleitete Art), Scorpiones und Pycnogonida - die letzten beiden Datensätze stammen aus meiner Doktorarbeit und daraus resultierenden Publikationen in hochrangigen Fachzeitschriften. Im vorliegenden Projekt werde ich das gesamte verfügbare Spektrum neuroanatomischer Techniken (Immunhistochemie, Kobalt-Färbungen, Dil/DiO-Färbungen, Golgi-Imprägnierungen, Wigglesworth-Technik, klassische Histologie, TEM, mikro-CT und AMIRA) an Vertretern von bisher unerforschten Cheliceraten-Taxa (Araneae, Amblypygi, Uropygi, Pseudoscorpiones und Solifugae) anwenden.Die Ergebnisse werden die ersten umfassenden und robusten Merkmalssätze von Sehsystemen bei Cheliceraten liefern und die Rekonstruktion der Stammesgeschichte in der zweit-artenreichsten Arthropoden-Hauptlinie ermöglichen. Durch die Integration der neuen morphologischen Merkmale in bestehende molekulare Topologien werde ich (1) die Gültigkeit von Tetrapulmonata als dem gegenwärtig einzigem stabilen Monophylum innerhalb der Arachnida, (2) das ungelöste Schwestergruppenverhältnis der Skorpione, und (3) mögliche Hinweise auf weitere Monophyla innerhalb der Arachnida, die Monophylie von Arachnida selber eingeschlossen, bewerten. Darüber hinaus könnte (4) eine Überprüfung der Homologie-Annahmen der Schlüssel zum Verständnis sein, ob die Trennung in Median- und Lateral-Augen bei Arthropoden, wie sie in Lehrbüchern wiedergegeben wird, ihren Ursprung in der Evolution hat oder unbegründet ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen