Einleitung

Eines Tages dachte Amphioxus: „Wenn ich nur ein Gehirn hätte, könnte ich sehen!“ Und wie durch Zauberhand begann die Evolution des Rückenmarks. Dies ist die neueste Evolutionsgeschichte darüber, wie das Gehirn in unserem Körper entstanden ist.

Evolutionäre Wissenschaftler diskutieren häufig darüber, wie das menschliche Gehirn zu seiner heutigen Größe heranwachsen konnte. Natürlich erwarten sie, die Antwort in den Wurzeln des Stammbaums der Wirbeltiere zu finden. Sie glauben, dass sich einst ein Vertreter der Wirbeltiere von den anderen abspaltete und in seinem Körper ein Gehirn zu entwickeln begann. Welches Tier eignet sich nun für die Rolle eines einfachen Wirbeltiers? Der Amphioxus. 

Der Amphioxus ist das am besten untersuchte Tier unter Laborbedingungen, da er stets zum Vergleich der Anatomie von Wirbeltieren und Wirbellosen verwendet wurde.

Amphi-was?

Wenn Sie so lange wie ich zur Schule gegangen sind, dann kennen Sie Amphioxus (auch Lanzettfisch genannt) aus dem Biologieunterricht als Fisch ohne Gehirn und ohne Kopf. Amphioxus, der so lange als Zwischenform zwischen Wirbellosen und Wirbeltieren galt, ist jedoch kein Fisch. Ein Fisch ist ein aquatisches Wirbeltier mit Kiemen.

Dieses etwa fünf Zentimeter lange Tier hat anstelle von Kiemen Kiemenschlitze. Dieses äußerlich einem Wurm ähnliche Tier hat keine paarigen Flossen, sondern eine Rücken-, After- und Schwanzflosse. Amphioxus kommt weltweit in warmen, flachen Gewässern vor. Es vergräbt sich häufig im Sand, wo es mit seinem kieferlosen Mund und seinen Kiemenschlitzen mit Tentakeln Nahrung aus dem Wasser filtert. Der Lanzettfisch hat keine Augen. Er verfügt lediglich über einen Lichtsensor am vorderen Ende.

Dieses kleine „Nicht-Fisch”-Tier wird in Asien als Nahrung für Menschen und Tiere gefangen. Darüber hinaus gibt es Fossilien eines nicht allzu entfernten Verwandten des Amphioxus in Gesteinen aus dem Kambrium. Daher gilt er als lebendes Fossil, das an den letzten gemeinsamen Vorfahren von Wirbellosen und Wirbeltieren erinnert, die sich vor etwa 520 Millionen Jahren getrennt haben.

Äußere Struktur des Amphioxus

Wirbelloses Lebewesen

Der Amphioxus hat keine Wirbelsäule, wie wir sie uns vorstellen. (Aus diesem Grund ordnen Wissenschaftler ihn den Wirbellosen zu.) Er verfügt jedoch über einen Rückenmarkkanal – einen hohlen Nervenkanal, der sich entlang des Rückens befindet. 

Der Rückenmarkkanal ähnelt dem embryonalen Gegenstück zum Gehirn und Rückenmark von Wirbeltieren. Unter diesem Nervenkanal befindet sich eine harte, aber flexible, nicht knöcherne Achse, die Chorda genannt wird. Amphioxus hat in allen Entwicklungsstadien (von der Larve bis zum ausgewachsenen Tier) eine Chorda. Auch bei Wirbeltieren entwickelt sich eine Chorda, jedoch nur vorübergehend während der Embryonalphase. 

Die embryonale Chorda der Wirbeltiere spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung benachbarter Strukturen, und ihre Teile werden später Teil der ausgebildeten Wirbelsäule. Da Amphioxus eine Chorda hat, die der embryonalen Chorda von Wirbeltieren ähnelt, und einen Rückenmarkkanal, der dem Rückenmark von Wirbeltieren ähnelt, betrachten Evolutionisten Amphioxus als Bindeglied zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen.

Tatsächlich ist die alte Behauptung, dass Amphioxus kein Gehirn hat, zutreffend. Sein Rückenmark teilt sich am vorderen Ende in Bereiche, die dem Vorderhirn und dem Rhombencephalon entsprechen.¹ Darüber hinaus entwickelt sich dieser Teil des Gehirns im Gegensatz zu den meisten Wirbellosen im Embryo des Amphioxus durch die Teilung der Nervenplatte. Auf die gleiche Weise entwickelt sich auch das Gehirn in den Embryonen von Wirbeltieren. 

Diese Ähnlichkeit geht über die anatomische Entwicklung hinaus, da ähnliche Gene die anfängliche Teilung des Amphioxus und die Teilung des Nervensystems von Wirbeltieren in verschiedene Bereiche regulieren. Daher hoffen Wissenschaftler, durch den Vergleich der embryonalen Entwicklung des Nervensystems von Amphioxus und Wirbeltieren wie uns, den Entwicklungsprozess des menschlichen Gehirns in frühen Stadien besser zu verstehen. Schließlich gibt es viele anatomische und genetische Ähnlichkeiten – sogenannte Homologien – zwischen Menschen und vielen Tieren. 

Dies ist nicht überraschend, da wir von unserem gemeinsamen Designer, dem Schöpfergott, von dem die Bibel berichtet, entworfen wurden.

Evolutionäre Wissenschaftler interpretieren solche Homologien jedoch auf ihre eigene Weise. Sie glauben, dass einige Homologien ein Beweis dafür sind, dass dasselbe positive Merkmal mehrmals unabhängig voneinander in verschiedenen, im Wesentlichen nicht miteinander verwandten Tierarten evolutionieren kann. (Dieses Phänomen wird als konvergente Evolution bezeichnet.) Sie sehen jedoch auch viele andere Homologien, die ein Beweis für die Verwandtschaft zwischen verschiedenen Arten von Organismen im evolutionären Stammbaum des Lebens sind. 

Darüber hinaus gingen Evolutionisten des 19. und 20. Jahrhunderts fälschlicherweise davon aus, dass sich die Embryonalentwicklung von Wirbeltieren immer wieder wiederholt. Evolutionisten des 21. Jahrhunderts haben ihre Evolutionsgeschichte bestätigt, jedoch eine raffiniertere Form ihres fragwürdigen Glaubens gefunden. Diese wird als evolutionäre Entwicklungsbiologie bezeichnet .

Die evolutionäre Entwicklungsbiologie ist der Glaube, dass die vergleichende Embryologie zeigt, wie lange das Wunder der Evolution zurückliegt. Es ist die Vorstellung, dass die embryonale Entwicklung bestimmter anatomischer Strukturen die evolutionäre Entwicklung dieser Strukturen widerspiegelt. Mit anderen Worten: Evolutionsforscher glauben nach wie vor, dass die beobachtbare Embryonalentwicklung der Schlüssel zum Verständnis der nicht beobachtbaren evolutionären Entwicklung komplexerer Organismen ist, die vor Millionen von Jahren stattfand. 

Der Unterschied zwischen dem heutigen Denken und der Meinung derjenigen, die die betrügerischen Behauptungen von Ernst Haeckelunterstützten , besteht darin, dass die heutigen Befürworter der evolutionären Entwicklungsbiologie die Evolution unter dem Mikroskop der Embryologie betrachten.

Wie die evolutionäre Entwicklungsbiologie das Gehirn betrachtet

Mit seinen zahlreichen Merkmalen, die denen von Wirbeltieren ähneln, stellt Amphioxus eine „offensichtliche“ Verbindung zwischen wirbellosen und wirbeltierischen Tieren dar. Dies ist die Ansicht derjenigen, die an die Existenz eines gemeinsamen evolutionären Vorfahren glauben. Daher waren Amphioxus-Embryonen Gegenstand einer kürzlich durchgeführten Studie. Die Ergebnisse der Studie liefern bemerkenswerte Erkenntnisse über die komplexe Struktur und Entwicklung des Amphioxus-Gehirns.

Die Studie ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit mehrerer spanischer Institutionen. 

„Wir haben versucht zu verstehen, wie das Gehirn der Amphioxus-Kopfläufer aussah“, erklärt einer der Forscher, José Luis Ferrán. „Es handelt sich um einen sehr einfachen wirbellosen Organismus. Dennoch ist er uns evolutionär sehr nahe, sodass er uns bestimmte Vorstellungen davon vermittelt, wie unsere Vorfahren ausgesehen haben könnten. Durch den Vergleich des Gehirns moderner Wirbeltiere mit dem Gehirn von Amphioxus haben wir analysiert, was die Ursache für die Zellteilung sein könnte und wie sich eine so komplexe Struktur im Laufe unserer Evolution gebildet hat.“

Die Entdeckung der Wissenschaftler über das Gehirn des Amphioxus hat einen möglichen Fehler in unserem Verständnis der Stadien der embryonalen Entwicklung des menschlichen Gehirns und anderer Wirbeltiere aufgezeigt. Dies könnte uns helfen, bestimmte Entwicklungsstörungen besser zu verstehen. Obwohl dies nichts mit der Evolution zu tun hat, betrachten die Forscher ihre Ergebnisse als eine evolutionäre Landkarte, die den Beginn der Entwicklung des Rückenmarks von Wirbeltieren zeigt.

Entwicklung des embryonalen Gehirns

Lassen Sie uns diese Frage genauer betrachten. Bei Embryonen von Wirbeltieren, einschließlich menschlicher Embryonen, bildet sich das zentrale Nervensystem aus einer verdickten Nervenplatte. Diese Platte aus Zellen bildet dann an den Rändern Falten, die sich aufeinander zu bewegen. Das Ergebnis ist ein Nervengraben. 

Unter der Kontrolle von Genen teilen sich die Zellen weiter und verändern sich, bis drei vergrößerte Bereiche entstehen, die als Vorderhirn, Mittelhirn und Rhombencephalon bekannt sind. In jedem dieser Bereiche setzt sich das Wachstum und die Veränderung fort, bis eine Vielzahl miteinander verbundener und voneinander abhängiger Strukturen entsteht, die schließlich die komplexeste Struktur der Welt bilden – das menschliche Gehirn.

Embryologen wissen genau, wie viele und welche Strukturen sich aus den drei Ausgangsbereichen des Neuralrohrs entwickeln müssen. Untersuchungen des Gehirns von Amphioxus zeigen jedoch, dass einige Vorstellungen möglicherweise doch falsch waren. Falls Sie es nicht wussten: Bislang ging man davon aus, dass sich aus dem Vorderhirn zwei Teile des Gehirns (Thalamus und Pretectum) entwickeln, doch nun stellt sich heraus, dass diese Bereiche möglicherweise aus dem Mittelhirn des Embryos entstehen. 

Diese Information könnte unser Verständnis der Gesamtheit der Probleme im Zusammenhang mit Erkrankungen des menschlichen Gehirns und Entwicklungsanomalien beeinflussen. Manuel Irimia, Mitarbeiter des Zentrums für Genomregulierung in Barcelona (Centre for Genomic Regulation) und leitender Wissenschaftler dieser Studie, ist der Ansicht, dass die Karte des Amphioxus-Gehirns „dazu beitragen kann, zu verstehen, warum sich die Zusammensetzung und Funktion dieses Bereichs verändert hat. Beispielsweise könnte sie zu einem besseren Verständnis der Ursachen von Hirnerkrankungen beitragen und erklären, warum bestimmte Bereiche von einer Erkrankung betroffen sind, andere hingegen nicht.

Genetische Architektur

Die Gene eines Organismus enthalten Informationen über die embryonale Entwicklung. Es gibt auch regulatorische Gene, die andere Gene zum richtigen Zeitpunkt und am richtigen Ort während der Embryonalentwicklung aktivieren und deaktivieren. Verschiedene Arten von Embryonen haben viele ähnliche regulatorische Gene.

Die genetische Architektur bestimmt, welche Gene die Bildung verschiedener Teile des Embryos regulieren. Ferran, Beatriz Albuysek-Crespo und ihre Kollegen verglichen die genetische Architektur von Amphioxus- und Wirbeltierembryonen. Sie sind der Ansicht, dass die vergleichende genetische Architektur nicht nur Aufschluss darüber gibt, wie sich das Gehirn eines menschlichen Embryos heute entwickelt, sondern auch darüber, wie sich das menschliche Gehirn im Laufe der Evolution entwickelt hat.

„In dieser Studie haben wir die genetische Architektur als unsere primäre experimentelle Struktur verwendet, um die Teilung des Neuralrohrs von Amphioxus zu untersuchen, und den Teilungsprozess von Amphioxus und Wirbeltieren verglichen“, erklärt die Hauptautorin Beatrice Albouyshek-Crespo. „Im Rahmen dieser Struktur haben wir eine molekulare Karte der Genexpression in Amphioxus erstellt, dessen Homologe bekanntermaßen an der Bildung und Teilung des Gehirns von Wirbeltieren beteiligt sind.“

Vorder-, Mittel- und Rhombencephalon

Betrachten wir den allgemeinen Aufbau des Gehirns von Amphioxus und eines typischen Wirbeltierembryos und analysieren wir die sich daraus ergebende genetische Architektur. Das Gehirn eines Amphioxus-Embryos hat nur zwei Bereiche, das Gehirn eines Wirbeltierembryos hingegen drei.Einer dieser Bereiche des Amphioxus-Gehirns wurde von Forschern als „Di-Mesenscephalic primordium” bezeichnet. Dieser neue Begriff setzt sich aus Teilen zweier anderer Wörter zusammen – diencephalon (Zwischenhirn) und mesencephalon (Mittleres Hirn). 

Das Zwischenhirn ist der untere Teil des Vorderhirns bei Embryonen von Wirbeltieren. Das Mittelhirn ist der mittlere Teil des Gehirns in Embryonen von Wirbeltieren. Für die Bezeichnung des oberen Teils des Gehirns von Amphioxus wurden die Namen dieser beiden Bereiche des Gehirns von Wirbeltieren verwendet, da dieselben Gene die Entwicklung dieser Bereiche und die Entwicklung dieses Teils des Gehirns von Amphioxus regulieren. 

Aus Sicht der klassischen Embryologie der Wirbeltiere wurde angenommen, dass sich der Thalamus und das Pretectum aus dem embryonalen Vorderhirn, genauer gesagt aus dem Zwischenhirn, entwickeln. Sollte diese Entdeckung der genetischen Umschaltung durch weitere Untersuchungen an Wirbeltierembryonen bestätigt werden, müssten die Biologie-Lehrbücher dahingehend geändert werden, dass der Thalamus und das Pretectum sich aus dem embryonalen Mittelhirn entwickeln.

Es ist jedoch zu beachten, dass Forscher einen neuen Namen für einen dem Mittelhirn ähnlichen Bereich des Amphioxus-Gehirns (Di-Mesencephalic Primordium) eingeführt haben, da die Gene, die seine Entwicklung regulieren, denen ähneln, die das untere Ende des Vorderhirns von Wirbeltieren (Thalamus und Pretectum) sowie das Mittelhirn von Wirbeltieren regulieren.¹⁰ 

Dennoch sind sie weiterhin der Ansicht, dass das Gehirn von Amphioxus nur aus zwei Bereichen besteht. Sie stellen fest, dass ähnliche Gene zunächst die Aufteilung des Gehirns von Amphioxus und Wirbeltieren in zwei Bereiche regulieren. Sie behaupten, dass dies eine Reflexion der gemeinsamen evolutionären Vergangenheit auf der tiefsten Ebene der Gehirnentwicklung widerspiegelt. Darüber hinaus behaupten sie, dass später Gene für sekundäre Signale entstanden sein müssen, damit die Modifikationen auf die nächste evolutionäre Ebene der Komplexität der Wirbeltierentwicklung übergehen konnten. 

Der Forscher Manuel Irimia erklärt:

„Die drei Hauptbereiche des Gehirns von Wirbeltieren (Thalamus, Pretectum und Mittelhirn) haben sich durch die Wirkung molekularer Signalzentren entwickelt, was zu einer Erweiterung und Aufteilung des Di-Mesenscephalic Primordium geführt hat.“

Mit den Augen Ihres Verstandes

Was könnte die Evolution des Gehirns und das Entstehen des Mittelhirns ausgelöst haben? Hier ist die Antwort einer Forschergruppe: 

„So kann ich Sie besser sehen, mein Lieber.“ 

Heute geht man davon aus, dass das Pretectum zu den Bereichen des Gehirns gehört, die sich als Teil des Mittelhirns und nicht des Vorderhirns entwickeln. (Wahrscheinlich wussten Sie nicht, dass Sie ein Pretectum haben, aber jetzt wissen Sie es.) 

Das Prätextum ist ein Teil Ihres Gehirns, der als Verbindungselement für unbewusste Verhaltensreaktionen auf plötzliche Veränderungen der Lichtintensität dient. Beispielsweise Reflexe, die dazu führen, dass sich die Pupillen bei hellem Licht verkleinern. Da solche visuellen Reflexe grundlegende visuelle Fähigkeiten sind, die zum Überleben beitragen, werden sie als primitiv angesehen.

Amphioxus hat keine Augen wie wir, aber er hat eine lichtempfindliche Pigmentschale auf der Spitze seines „Kopfes”. Es ist das vordere „Auge”, das Signale an den Teil des Gehirns sendet, der unserem Präfrontalkortex entspricht. Daher gehen Forscher davon aus, dass primitive visuelle Reflexe lebenswichtig sind und zur Entwicklung eines so wichtigen Bereichs des Mittelhirns von Wirbeltieren geführt haben. 

José Luis Ferran von der Universität Murcia erläutert:

„Die Vergrößerung des Mittelhirns ist der Schlüssel zu seiner weiteren Entwicklung. Das Gehirn hat sich nicht isoliert entwickelt, sondern höchstwahrscheinlich in der Interaktion dieser primitiven Tiere mit ihrer Umgebung.“

Die Zuverlässigkeit der evolutionären Entwicklungsbiologie

Ein Vergleich der Gene, die die Entwicklung des embryonalen Gehirns bei Amphioxus und Wirbeltieren regulieren, zeigt, dass ähnliche Gene die Teilung des Gehirns des Amphioxus-Embryos und die anfängliche Teilung des Gehirns des Wirbeltierembryos in mehrere Hauptbereiche regulieren. Die weitere Modifikation des Gehirns von Wirbeltieren unter dem Einfluss verschiedener Gene führt zur Entwicklung von drei Hauptbereichen. 

Dieses Prinzip der frühen Entwicklung des embryonalen Gehirns ist allen Wirbeltieren gemeinsam. Aus diesen drei Bereichen entwickelt sich die komplexeste Struktur in der Natur – das menschliche Gehirn. Die neuesten Forschungen an Lanzettfischen zeigen, dass einige Teile des Gehirns, die normalerweise als Ableitungen des Vorderhirns angesehen wurden, möglicherweise Ableitungen des Mittelhirns sind.

Aber hat diese Tatsache etwas mit der Evolution zu tun? Nein. Die embryonale Entwicklung innerhalb eines einzelnen Organismus wird durch das Genom dieses Organismus reguliert. Es ist logisch, dass sich der Embryo im Laufe seines Wachstums und seiner Veränderung gemäß den in seinem Genom gespeicherten Informationen vom Einfachen zum Komplexen entwickelt. 

Das Vorhandensein vieler ähnlicher Merkmale in verschiedenen Arten von Organismen (sei es genetische, anatomische oder biochemische Merkmale) zeugt von der Tatsache, dass alles von einem einzigen Designer geschaffen wurde – dem Schöpfergott, von dem die Bibel berichtet. Bei wissenschaftlichen Beobachtungen wurde jedoch noch nie festgestellt, wie eine Organismusart genetische Informationen erhalten und sich in eine völlig neue Organismusart verwandeln kann. Selbst wenn eine bessere Sehkraft die Überlebenschancen erhöht!

Befürworter der evolutionären Entwicklungsbiologie täuschen sich selbst, indem sie glauben, dass die beobachtete vergleichende Embryologie ein wissenschaftlicher Beweis für die Evolution vom Molekül zum Menschen sei. Die evolutionäre Entwicklungsbiologie basiert auf falschen Annahmen, darunter der Glaube, dass ein Organismus genetische Informationen erwerben und sich in eine völlig andere, komplexere Art von Organismus verwandeln kann. Ähnliche Funktionen von regulatorischen Genen bei verschiedenen Arten von Organismen bieten keine Erklärung für solche Veränderungen.

Veröffentlichungsdatum: 30.07.2017