Stefan Herlitze, Til Böttner, Mareike Huhn und Ida Siveke (von links) waren an der Studie beteiligt.
Biologie
Einblicke in einzigartige anatomische Strukturen der Seescheide
Als nächste Verwandte der Wirbeltiere sind sie bedeutende Modellorganismen. Nun haben Forschende dank modernster Bildgebung neue Erkenntnisse über ihre Anatomie erhalten.
Sie sind das evolutionäre Bindeglied zwischen Wirbeltieren und Wirbellosen, weshalb die Ascidiae, oder auch Seescheiden, in den vergangenen Jahren zu einem wertvollen Probanden für biologische Studien geworden sind. Erstmals konnte nun Forschende der Ruhr-Universität Bochum ausgeprägte Autofluoreszenz in Halocynthia papillosa, einer von über 3.000 Arten, nachweisen. Darüberhinaus liefert die Studie umfassende Einblicke in die Anatomie dieser Seescheide. Deutlich wurde dabei das Potenzial moderner multimodaler Bildgebung – von Licht- und Konfokalmikroskopie bis hin zu MRT und hochauflösender Synchrotron-Tomographie, mit denen dreidimensionale Bildgebung von sogar kontrastarmen Geweben möglich war. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Communications Biology“ am 22. April 2026 veröffentlicht.
Seescheiden sind im Meer lebende Manteltiere. Sie ernähren sich, indem sie Plankton aus dem wasser filtern.
Ein zentrales Ergebnis ist die detaillierte Charakterisierung der Tunic, also des Mantels, der die Tiere umgibt. „Erstmals konnten wir ausgeprägte Autofluoreszenz in den Cuticular Spines nachweisen und die komplexe, spiralförmig organisierte Zellulosearchitektur des Mantels rekonstruieren“, erklärt Dr. Mareike Huhn vom Lehrstuhl für Allgemeine Zoologie und Neurobiologie der Ruhr-Universität Bochum. Die Studie veröffentlicht die Ergebnisse der Masterarbeit von Lukas Hessel (Biologie RUB), die in Kooperation mit Forschenden vom Leibniz Institut für Neurobiologie in Magdeburg und dem Europäischen Molekularbiologielabor am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg durchgeführt wurde.
Offene Fragen bleiben
Die Funktion der fluoreszierenden Strukturen bleibt jedoch weitgehend ungeklärt und wirft grundlegende Fragen auf, da vergleichbare Phänomene bei adulten Seescheiden bislang kaum beschrieben wurden. „Unsere Daten deuten darauf hin, dass mechanische Zustände wie Kontraktion, die optischen Eigenschaften des Mantels beeinflussen könnten – mit möglichen ökologischen Funktionen, die weiter untersucht werden müssen“, so Mareike Huhn.
Bislang unbekannte Besonderheiten im Nervensystem
Darüber hinaus zeigt die Studie bislang unbekannte Besonderheiten im Nervensystem von Halocynthia papillosa. So weist ihr zentrales Nervensystem deutliche Unterschiede zu anderen Arten auf, insbesondere durch das Fehlen einer klar abgegrenzten Verdickung des Zerebralganglions. Dies legt nahe, dass zentrale neuronale Strukturen innerhalb der Seescheiden stärker variieren als bisher angenommen. „Vergleichende Analysen weiterer Arten könnten neue Organisationsformen des Zerebralganglions aufdecken und wichtige Hinweise auf deren funktionelle Bedeutung liefern“, ist sich Mareike Huhn sicher.
Grundlage für zukünftige Studien
Auch die dreidimensionale Rekonstruktion der Tentakel im oralen Siphon zeigt artspezifische Organisationsmuster, einschließlich unterschiedlicher Subtentakel-Strukturen sowie der Verteilung von Nerven und Blutgefäßen. „Die in dieser Studie etablierten Methoden bieten eine Grundlage, um solche Unterschiede künftig systematisch zwischen Arten zu vergleichen“, so Mareike Huhn. Dies eröffne die Perspektive, Zusammenhänge zwischen Anatomie, Filtrationsfunktion und Umweltfaktoren – etwa der Reaktion auf Unterwasserlärm – gezielt zu untersuchen.
Insgesamt unterstreicht die Arbeit, dass selbst häufig vorkommende, bislang wenig beachtete Arten wie H. papillosa überraschende anatomische Besonderheiten aufweisen. Sie zeigt zugleich, dass die Kombination innovativer Bildgebungstechnologien neue Wege eröffnet, um Struktur-Funktions-Beziehungen in marinen Organismen umfassend zu verstehen.
