Evolution der Haftzehen der Geckos

Effektive Lokomotion ist kritisch für das Überleben von Tieren, was zur Evolution von spezialisierten morphologischen Strukturen geführt hat. Solche morphologischen Anpassungen können zu adaptiven Radiationen führen. Zum Verständnis der Evolution komplexer morphologischer Strukturen können Studien zu Zwischenformen in morphologischen Serien, also Arten, die einige, aber nicht alle, morphologischen Merkmale, welche die komplexe Struktur bilden, evolviert haben, einen entscheidenden Beitrag leisten.

Die Haftzehen der Geckos stellen eine solche komplexe morphologische Struktur dar, und haben großes Forschungsinteresse sowohl von Biologen als auch von Ingenieuren (Bionik) auf sich gezogen. Die Haftzehen bestehen aus Reihen von verbreiterten Schuppen (Lamellen), die von spezialisierten Muskeln und Sehnen gesteuert werden und von mikroskopischen Haftstrukturen (Setae) bedeckt sind. Haftzehen erleichtern die Nutzung komplexer dreidimensionaler Habitate. Die Evolution der Haftzehen ist nur unzureichend erforscht, unter anderen durch das fehlende von Studien zu morphologischen Zwischenformen.

Aufgrund der Schuppenform der Zehen wurden Mitglieder der Gattung Cyrtodactylus (z.B. C. brevipalmatus) wiederholt als potenzielle Zwischenformen in einer morphologischen Serie von haftfußlosen Arten hin zu den vollentwickelten Haftzehen der Schwestergattung Hemidactylus vorgeschlagen. Allerdings ist die Morphologie der Mikrostrukturen dieser Arten weitestgehend unbekannt und Untersuchungen zur inneren Morphologie liegen auch nur für wenige Arten durch histologische Studien vor. Des Weiteren sind die Hafteigenschaften dieser potenziellen Zwischenformen und ihre Auswirkung auf die Fähigkeiten zur Lokomotion der Tiere unbekannt.

Daher ist es das Ziel dieses Forschungsprojektes, die Evolution der Haftzehen der Geckos exemplarisch an der Gattung Cyrtodactylus zu erforschen. Moderne morphologische Untersuchungsmethoden (u.a. Rasterelektronenmikroskopie, und Computertomografie) werden mit Versuchen zum Lokomotionsvermögen und Daten zur Ökologie kombiniert, um zu erforschen, welche Rolle die Morphologie der Proto-Haftzehen für die Lokomotion der Tiere spielt, und wie und unter welchen ökologischen Bedingungen Proto-Haftzehen evolviert wurden.