Wissenschaftlern gelang es, Hühner mit Federn wie Dinosaurier zu züchten

Im Rahmen einer Studie zur Evolution von Federn gelang es Wissenschaftlern, das Aussehen von Hühnern vorübergehend zu verändern und ihr Gefieder dem anzunähern, wie es wahrscheinlich bei den Vorfahren der Dinosaurier aussah.

Experten unterdrückten die Arbeit des Schlüsselgens Sonic Hedgehog im Stadium der Embryonalentwicklung. Dadurch war es möglich, die Struktur der Federn zu verändern – sie begannen, den röhrenförmigen Protofedern zu ähneln, von denen angenommen wird, dass sie in der Trias-Zeit vor etwa 250 Millionen Jahren bei Dinosauriern existierten. Nach dem Schlüpfen zeigten die Küken eine verzögerte Federentwicklung und nackte Hautstellen. Nach einigen Wochen hatten ihre Federn jedoch wieder das normale Aussehen anderer Vögel ihrer Art.

Der Zweck des Experiments bestand darin, herauszufinden, wann und wie Federn entstanden. Zuvor haben Wissenschaftler auch das Sonic Hedgehog-Gen verändert, um Hühner mit Federn an den Füßen zu erzeugen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Entwicklung der Schuppen an den Füßen zwar dauerhaft verändert werden kann, indem sie sich in Federn verwandeln, eine Beeinträchtigung der Bildung des Gefieders selbst jedoch nur zu vorübergehenden Veränderungen führt. Laut Michel Milinkovic, Professor an der Universität Genf, deutet dies darauf hin, dass das für das Federwachstum verantwortliche Gennetzwerk im Laufe der Evolution besonders widerstandsfähig geworden ist und äußere Einflüsse kompensieren kann.

Obwohl es den Wissenschaftlern nicht gelang, ein Huhn mit einem vollständigen „dinosaurierähnlichen“ Gefieder zu erschaffen, trug die Studie dazu bei, die Rolle des Sonic Hedgehog-Gens bei der Entwicklung der Federn besser zu verstehen. Wie der Mitautor der Arbeit, ein Mitarbeiter der University of Sheffield, Rory Cooper, feststellte, waren die ersten Federn einfache röhrenförmige Wucherungen, und erst im Laufe der Evolution nahmen sie unterschiedliche Formen an – von weichen Daunen bis hin zum hellen Gefieder von Pfauen.

Um die Federentwicklung in Embryonen zu überwachen, verwendeten die Forscher erstmals die Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie. Diese Technologie verwendet Laser, um detaillierte Bilder von Proben zu erstellen.

Am neunten Tag der Embryonalentwicklung beginnen sich beim zukünftigen Küken Federnrudimente, die sogenannten Plakoden, zu bilden. Diese Formationen ähneln kleinen Tuberkeln und entwickeln sich später mithilfe von Keratin, dem gleichen Protein, das in menschlichen Haaren und Nägeln vorkommt, zu vollwertigen Federn. Zu diesem Zeitpunkt führten Wissenschaftler einen Inhibitor ein, der das Sonic Hedgehog-Gen blockiert. Dadurch verlangsamte sich das Wachstum der Federn und sie verloren ihre komplexe Struktur. Aber am 17. Tag hatte sich die Federentwicklung teilweise erholt und nach dem Schlüpfen wechselten die Hühner bald zu einem normalen Gefieder.

Die Studie bestätigte, dass das Sonic Hedgehog-Gen sowohl bei der Umwandlung primitiver Federn in moderne als auch bei der Bildung verschiedener Federtypen bei Vögeln eine Schlüsselrolle spielt.

„Die nächste Herausforderung besteht darin, herauszufinden, wie sich die Interaktionen dieser Gene zu Beginn der Evolution verändert haben, sodass Federn bei den Vorfahren der Dinosaurier auftraten“, sagte Michel Milinkovic.