Drehung von Schneckenhäusern

Hallo,

darüber, warum die meisten Menschen Rechtshänder sind, gibt es ja viele Erläuterungen.

Warum aber haben die meisten Schneckenhäuser Rechtsdrehung?

Grüße
Carsten

Hallo,

verm. sind die meisten Schnecken rechtsmantler.

Gruß, Paran

Den speziellen Fall des Wachstums der Schneckenhäuser kann ich Dir nicht erklären. Aber in der Biochemie spielt optysche Asymmetrie eine große Rolle. Damit sind auch alle biochemischen Synthesen die auf enzymatischen Prozessen basieren, räumlich in links/rechts Strukturen vorbestimmt. Die entstehenden Grundstrukturen der entstehenden Makromoleküle sind daher schon in links oder rechts festgelegt (Aminosäuren, Zucker). Moleküle die statt der Linksstruktur die Rechtsstruktur aufweisen (optische Isomere) aber chemisch sonst identisch sind, sind oft hochtoxisch für Zellen, weil sie von den Enzymen gebunden werden, aber nicht verarbeitet werden können und das Enzym damit lahmlegen.
Udo Becker

Hallo Carsten,

Da stellt sich auch die Frage, wieso bei den meisten Menschen die Milz links und die Leber rechts ist?

Etwas vereinfacht:
In der Eihülle gibt es 6 Punkte welche jeweils so eine Art „Duft“ aussenden, nennen wir sie mal R(echts) und L(inks), O(ben) und U(nten) sowie V(orne9 und H(hinten).

Je weiter ein Punkt von L, in Richtung R, entfernt ist, umso mehr nimmt die Konzentration von L ab und die Konzentration von R zu.
Aus den 6 „Duftpunkten“ ergibt sich ein 3D-Koordinatensystem.
Liegen also alle Werte bei 50% befindet man sich genau in der Mitte.

Dies ist dann die erste Stufe wie sich die undifferenzierten Zellen aus dem Zellhaufen, dann zu einer Leberzelle entwickeln.

Sind nun 2 Punkte vertauscht, ergibt sich ein Lebewesen mit gespiegelter Organanordnung. Egal wie viele Punkte vertauscht sind, ergeben sich nur eine Linke und eine rechte Variante der Anordnung.
Da die Eihülle von der Mutter erzeugt wird, ist es ein maternaler Faktor.

Wären die Punkte rein Zufällig angeordnet, gäbe es gleich viele linke und rechte Versionen. Beim Menschen ist aber nur etwa Einer aus 8’000-25’000 seitenverkehrt zusammengebaut.
Bei den Weinbergschnecken, schätzt man den Bereich auf 1:10’000 bis 1:1’000’000.
Da muss sich IKEA noch anstrengen. :smile:

MfG Peter(TOO)

Gehäusewindungen bei Gastropoden

Hallo,

Was die Rechtshändigkeit von Menschen mit dem coiling von Gastropodenschalen zu tun haben soll, erschließt sich mir nicht.

Die meisten Stämme der Animalia weisen (im Gegensatz zu den Plantae und Fungi) phänomenologisch Bilateralsymmetrie (Spiegelsymmetrie) auf, insbesondere natürlich alle Mammalia. Diese Symmetrie wird dann durch nicht-paarige Organe gebrochen, so daß es - mit unterschiedlicher Häufigkeit bei den Arten - zu einer gespiegelten Anordnung der Organe (Situs inversus) kommen kann. Den genetischen Mechanismus, durch den das in der Embryonalentwicklung festgelegt wird, hat @Peter_TOO ja bereits erklärt.

Es gibt andere Tier-Stämme, bei denen die Arten nicht Spiegelsymmetrien, sondern Axialsymmetrien aufweisen: Quallen: 4-, 6- und 8-zählige Achsen. Korallen: 6- und 8-zählige Achsen, Echinodermata (Stachelhäuter): 5-zählige (und Vielfache davon) Achsen.

Von den 7 Klassen der Mollusken (Weichtiere) sind 6 Klassen Träder von Schalen (aus Calcit und Aragonit): Die Scaphopoden haben eine lange geradegestreckte Schale, Die Bivalvia (Muscheln) haben eine Doppelschale, bei vielen sind beide Schalen spiegelsymmetrisch, die Schalen sind in drei Ebenen gekrümmt, aber nicht coiled. Bei den Cephalopoden (Kopffüßler) haben nur die Nautiliden eine äußere Schale. Diese ist zwar coiled, aber - im Gegensatz zu den Gastropoden - ist sie spiegelsymmetrisch zur Körpermittelebene. D.h. sie hat keine axiale Translation, ist also keine Helix (wie bei den Gastropoden), sondern eine Spirale.

Die Gastropoden (Schnecken) haben im Prinzip alle eine Schale, allerdings ist sie bei einigen Ordnungen vollständig zurückgebildet (marine Nacktkiemer, terrestrische Nacktschnecken). Die Schale ist immer zu einer Helix gerollt. Auch bei z.B. Napfscnecken, bei denen die erwachsene Schale (Teleoconch) konisch aussieht, ist die Embryonalschale (Protoconch) helikal.

Mit der Chiralität (Windungsrichtung) der Schneckengehäuse verhält es sich nun nicht ganz so simpel, wie es scheinen mag: Die Schale von „oben“ bzw „hinten“ - d.h. von der Spitze (Apex) aus betrachtet (der Apex ist der Rest der Embryonalschale, es ist also zugleich der Blick in die Wachstumsrichtung) - ist die Windung der Helix bei den allermeisten Schnecken tatsächlich dextral (= rechtshändig = im Uhrzeigersinn). Und es gibt auch bei den Schnecken das Phänomen des Situs inversus: D.h. das Gehäuse hat sinistrale (= linkshändig = gegen den Uhrzeigersinn) Chiralität.

Der Körper der Schnecken ist nun primär bilateralsymmetrisch, wie bei den o.g. erwähnten Animalia ebenfalls. Und der wird natürlich wegen der Gehäusewindung auch gewunden. Aber das ist noch nicht alles. Die Chiralität der Gehäusewindung wird bereits bei der ersten Zellteilung festgelegt (ebenfalls ausschließlich maternal vererbt, wie von @Peter_TOO erwähnt), Aber in der späteren Embryonalentwicklung (ein Larvenstadium), gibt es eine Torsion des Körpers: Der hintere Körperteil (mit Kiemen und Ausscheidungsorgan) dreht sich nach vorn in die Nähe des Kopfes (notwendig auch, weil ja der Körper fest im Gehäuse sitzt). Dadurch verändert sich die Bilateralsymmetrie: Die paarigen Organe (Kiemen, Nieren, Herzvorhöfe) bilden sich zurück, es bleibt nur je eines übrig. Das erwachsene Tier ist also nicht mehr spiegelsymmetrisch, von der Schale ganz unabhängig.

Jetzt kommt noch etwas dazu (ohne Fachausdrücke leider nicht simpel zu beschreiben): Die einzelnen Windungen der Helix haben ja einen Abstand (Translation), der mit dem Schalenwachstum immer größer wird: Der Durchmesser der „Röhre“ wird ja immer größer, und zwar bei „normalen“ dextralen oder sinistralen Gehäusen von „hinten/oben“ (Apex) nach „vorne/unten“ zur Schalenöffnung (Apertur), wo das Schalenwachstum ja vor sich geht. Die Richtung der Translation nennt man „Strophy“. Wenn sie in der beschriebenen Richtung (vom Apex zur Schalenöffnung) stattfindet, nennt man das Orthostrophy. Nun gibt es zahlreiche Arten, bei denen die Translation genau umgekehrt verläuft: Die Translation ist negativ, die Schale wächst (in der gewählten Blickrichtung) vom Apex aus nach „oben“, statt nach „unten“. Das nennt man dann „Heterostrophy“. Dadurch wird das äußere Erscheinungbild der Schale umgekehrt, sobald die Translation die zur Schalenachse senkrechte Ebene am Apex überschreitet: Das Gehäuse ist zwar immer noch rechtsgewunden (dextrale Chiralität), erscheint aber linksgewunden (pseudosinistral). Auch der dextrale Weichkörper ist immer noch dextral. Solche Gehäuse werden folglich gerne verwechselt mit linksgewundenen Gehäusen.

Von Arten mit dieser Heterostrophy (pseudosinistrales Erscheinungsbild) gibt es es dann wiederum auch „echte“ sinistrale Varianten (also mit Situs inversus, auch der Weichkörper ist sinistral). Bei ihnen ist dann das Erscheingsbild „pseudodextral“.

Summa summarum: Die meisten Gastropoden sind rechtsgewunden, dextral. Bei zahlreichen Arten findet man linksgewundene, sinistrale Varianten (genetisch bedingt). Aber manche sinistral aussehenden Schalen sind heterostroph (pseudosinistral), und das ganze Tier (also Schale und Körper) ist in Wirklichkeit dextral. Und ebenso gibt es rechtsgewunden, dextral, aussehende Gehäuse, die aber heterostroph sind, also nur pseudodextral, bei denen das ganze Tier (Schale und Weichkörper) sinistral ist

Schönen Gruß
Metapher

corrigendum

Der Uhrzeit, dem St. Emilion (und dem Duell Lena G vs. Lena M-L) geschuldet ein blöder faux pas:
Statt „Heterostrophy/heterostroph“ muß es natürlich heißen „Hyperstrophy/hyperstroph“.

Heterostrophy ist etwas anderes, nämlich, wenn die Translation während des Wachstums die Richtung ändert. Das Phänomen ist für das Thema hier aber irrelevant.