1. Developmental constraints in regressive evolution: studies of the expression of the γs-crystallin gene in the developing lens of cave-dwelling Astyanax fasciatus (Cuvier, 1819) (Teleostei, Characidae) by in situ hybridization
- Author
-
Thomas G. Langecker, Hartwig Schmale, and Horst Wilkens
- Subjects
Teleostei ,biology ,In situ hybridization ,Anatomy ,Augen ,biology.organism_classification ,Astyanax fasciatus ,Molecular biology ,Characidae ,medicine.anatomical_structure ,Crystallin ,Lens (anatomy) ,Genetics ,medicine ,Animal Science and Zoology ,Molecular Biology ,Gene ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics - Abstract
The early morphogenesis of the lens and the expression of the γs-crystallin gene was studied in epigean Astyanax fasciatus and its cave-dwelling derivative. At early stages, the lens of the cave fish develops in a way that is similar to the epigean form. Later, the developmental timing is delayed and growth ceases in the cave-fish lens. With the beginning of cytodifferentiation, the development of the lens breaks down. Crystallin lens fibres are not produced at any time and the γs-crystallin gene, which is transcribed during a limited period in the lens of epigean fishes, is not active in cave specimens. This study confirms earlier immunofluorescence observations that demonstrated the lack of crystallin proteins in the cave-fish lens, but is in contrast to results on the blind mole rat, which showed a persistence of functioning crystallins in the degenerated lens of this species. The significance of developmental constraints in regressive evolution is discussed. Zusammenfassung Entwicklungsbedingte Beschrankungen in der regressiven Evolution: Untersuchungen zur Expression des γs-Krystallin Gens in der Linsenentwicklung des Hohlenfisches Astyanax fasciatus (Teleostei, Characidae) durch in situ Hybridisierung Die fruhe Morphogenese der Linse und die Expression des γs-Kristallin Gens wurden in dem oberirdischen Fisch Astyanax fasciatus und seiner Hohlenform untersucht. In fruhen Stadien entwickelt sich die Linse des Hohlenfischauges ahnlich wie die der oberirdischen Form. Es setzt jedoch bald eine Verzogerung in der Entwicklung der Hohlenfischlinse ein, die spater zum Entwicklungsstillstand fuhrt. Mit Beginn der Zelldifferenzierung bricht die Linsenentwicklung ab. Kristalline Linsenfasern werden zu keinem Zeitpunkt entwickelt und die mRNA des γs-Kristallin Gen, das in der oberirdischen Form wahrend eines begrenzten Zeitraumes exprimiert wird, kann in der Linse der Hohlenfische zu keiner Zeit nachgewiesen werden. Diese Untersuchungen bestatigen fruhere immunohistochemische Arbeiten, in denen das Fehlen von Kristallin-Proteinen in der Hohlenfischlinse nachgewiesen wurde. Sie stehen jedoch im Gegensatz zu Untersuchungen an dem Blindmull Spalax ehrenbergi, in dessen degenerierten Augen funktionell intakte Kristalline nachgewiesen wurden.
- Published
- 2009
- Full Text
- View/download PDF