Evolution: Forscher lösen Rätsel der spitzen Delfinzähne

Säugetiere besitzen vier verschiedene Zahntypen - nur Wale machen eine Ausnahme. Biologen haben nun herausgefunden, warum die Zähne der Meeressäuger meist gleich gebaut sind.

Säugetierzähne: Maus (A), Wildschwein (B), Delfin (C) - zum Vergleich Bild anklicken Zur Großansicht
Armfield et al.

Säugetierzähne: Maus (A), Wildschwein (B), Delfin (C) - zum Vergleich Bild anklicken

Berlin - Wale sind Säugetiere, doch sie unterscheiden sich stark von Pferden, Hasen oder Menschen. Ihre Haut ist unbehaart, die hinteren Gliedmaßen sind nicht ausgebildet. Manche Wale haben gar keine Zähne, und bei Delfinen beispielsweise sind alle Zähne gleich geformt.

Typischerweise besitzen Säugetiere vier verschiedene Zahntypen: scharfe Schneidezähne, spitze Eckzähne, sogenannte Vormahlzähne und, ganz hinten im Kiefer, die Mahlzähne. Brooke Armfield von der University of Florida hat nun gemeinsam mit Kollegen untersucht, warum die Zähne von Delfinen sich so sehr von anderen Säugetieren unterscheiden. Delfine gehören zu den rund 80 Walarten.

Zunächst analysierten die Forscher Fossilienfunde. Die Vorfahren der Wale verfügten noch vor 48 Millionen Jahren über vier verschiedene Zahntypen, schreiben Armfield und ihre Kollegen im Fachblatt "PeerJ". Im Laufe der Zeit sei der Aufbau der Zähne aber immer einfacher geworden, bis sie schließlich vor rund 30 Millionen Jahren alle gleich aussahen. Delfine benutzen ihre spitzen Zähne ausschließlich zum Greifen von Fischen, zermahlt wird die Beute damit nicht.

Die Wissenschaftler untersuchten außerdem zwei Proteine, die im Kiefer von Embryonen freigesetzt werden und von denen bekannt ist, dass sie die Zahnform beeinflussen. Das Protein BMP4 lässt Zähne lang und spitz wachsen wie Schneidezähne. Das Protein FGF8 fördert hingegen die Entwicklung breiterer Mahlzähne.

Im hinteren Teil der Kiefer von Delfinembryonen fanden die Forscher FGF8. Das für spitze Zähne verantwortliche Protein BMP4 war hingegen auf der gesamten Kieferlänge vorhanden. Die Wissenschaftler glauben, dass die Gegenwart von BMP4 letztlich dazu führt, dass bei Delfinen alle Zähne gleich aussehen und spitz sind. Dazu passen auch frühere Experimente mit Mäuseembryonen: Als Forscher das Protein BMP4 in den hinteren Teil der Kiefer injizierten, wuchsen den Mäusen dort keine breiten Mahlzähne mehr, sondern spitze Zähne.

"Kleine Änderungen in einer frühen Enwicklungsstufe können große Änderungen am Körper eines Tieres zur Folge haben", sagte Mitautor Hans Thewissen. Dabei habe sich lediglich die Region, in der ein Protein auftrete, vergrößert. "Das ist ein schönes Beispiel dafür, wie eine kleine Änderung im Entwicklungsstadium eine große Wirkung in der Evolution hat."

hda

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