Ist der Wurmfortsatz kein rudimentäres Organ mehr?

Kurze Antwort: Nein, der Blinddarm wird immer noch als rudimentäres Organ betrachtet.

Lange Antwort: Die Idee, dass dieser Wurmfortsatz ein Überbleibsel ist, entstand, als Kumar et al . (1989) ihn aus dem Körper entfernten, aber keine Nebenwirkungen fanden. Von da an war weithin bekannt, dass der Wurmfortsatz ein verkümmertes Organ ist und im Laufe der Evolution alle seine Funktionen verloren hat. Der Grund dafür, dass der Blinddarm verkümmert wurde, wurde von Darwin selbst in The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex angegeben, wo er erklärte, dass der Blinddarm von frühen Primaten verwendet wurde, um Blätter zu verdauen, und langsam zu einem Überbleibsel wurde, als die alten Menschen zu Nahrungsmitteln wie Getreide und Getreide übergingen Fleisch. Diese Theorie wurde auch durch das Vorhandensein eines sehr langen Blinddarms bei Pflanzenfressern wie Koalas und Pferden gestützt.

Das einzige Problem bei dieser Idee war, dass die Rolle des Blinddarms nur bei der Verdauung in Betracht gezogen wurde. Da der Blinddarm mit dem Dickdarm verbunden war, nahmen frühe Wissenschaftler (irgendwie) an, dass er nur mit der Verdauung zusammenhängen sollte.

Diese Theorie wurde erstmals in Frage gestellt, als Parker et al . (2007) vorschlugen, dass der Blinddarm ein sicheres Haus für gesunde Bakterien ist, wenn Krankheiten (wie Durchfall) sie aus dem Magen-Darm-Trakt spülen. Es basierte auf dem Verständnis, das in den 2000er Jahren von Sonnenburg et al . (2004) und Everett et al . (2004) erlangt wurde, wie das Immunsystem das Wachstum nützlicher Darmbakterien unterstützt. Dies wurde experimentell festgestellt, als Dunn et al . herausfanden, dass Personen ohne Blinddarm mit viermal höherer Wahrscheinlichkeit ein Wiederauftreten der Colitis Clostridium difficile hatten.

Danach wurden weitere Funktionen des Blinddarms entdeckt, insbesondere solche, die mit dem Immunsystem zusammenhängen. Aufgrund der Bemühungen von Zahid et al . (2004) (den Sie zitieren) und Rankin et al . (2016) wurde nun festgestellt, dass der Anhang beim Menschen mehr mit dem Immunsystem als mit dem Verdauungssystem zusammenhängt.

Auch die Forschung von Laurin et al . (2011) und Smith et al . (2013) kam zu dem Schluss, dass sich der Blinddarm im Laufe der Evolution etwa 38-mal entwickelt und bis zu 6-mal verloren hat, was darauf hindeutet, dass der Blinddarm-Anhang in vielen Situationen einen selektiven Vorteil hat und argumentiert stark gegen seine verkümmerte Natur.

Fazit:

• Wurmfortsatz wird als gut assoziiertes lymphatisches Gewebe (GALT) identifiziert und ist ein wichtiger Bestandteil der Immunfunktion der Säugetierschleimhaut, der B-Zell-vermittelten Immunantwort und der extrathymisch gewonnenen T-Zellen.

• Diese Struktur hilft bei der richtigen Bewegung und Entfernung von Abfallstoffen im Verdauungssystem, enthält Lymphgefäße, die Krankheitserreger regulieren, und kann schließlich sogar frühe Abwehrkräfte erzeugen, die tödliche Krankheiten verhindern.

• Es wird angenommen, dass der Blinddarm mehr Immunabwehr gegen eindringende Krankheitserreger bietet und die B- und T-Zellen des lymphatischen Systems dazu bringt, die Viren und Bakterien zu bekämpfen, die diesen Teil des Darms infizieren, und sie trainiert, so dass Immunantworten zielgerichteter und zuverlässiger sind und Krankheitserreger weniger gefährlich abwehren.

Diskussion: Das Problem liegt in der Definition von verkümmerten Organen selbst. Der Punkt ist, dass rudimentär zu sein nicht gleichbedeutend mit nutzlos ist. Siehe diese Definition von Wikipedia (Hervorhebung von mir):

Im Zusammenhang mit der menschlichen Evolution bezieht sich menschliches Überbleibsel auf diejenigen Merkmale (wie Organe oder Verhaltensweisen), die beim Menschen vorkommen und die alle oder den größten Teil ihrer ursprünglichen Funktion durch die Evolution verloren haben. Obwohl Strukturen, die als Reste bezeichnet werden, oft funktionslos erscheinen, kann eine Reststruktur geringere Funktionen behalten oder kleinere neue entwickeln . In einigen Fällen hatten Strukturen, die einst als Überreste identifiziert wurden, einfach eine unerkannte Funktion.

Da der Wurmfortsatz seine (vorgeschlagene) ursprüngliche Funktion der Verdauung von Zellulose und anderen unverdaulichen Materialien nicht erfüllt und viel weniger seiner (möglichen) Funktion im Immunsystem erfüllt, wird er immer noch offiziell als verkümmertes Organ betrachtet.

Referenzen:
_{• Vermiformer Anhang – Wikipedia
• Human Vestigiality – Wikipedia
• Kumar, Vinay; Robbins, Stanley L.; Cotran, Ramzi S. (1989). Robbins' pathologische Grundlagen der Krankheit (4. Aufl.)
• Darwin, Charles (1871) „Jim's Jesus“. Die Abstammung des Menschen und Selektion in Bezug auf das Geschlecht
• Bollinger, RR; Barbas, AS; Busch, EL; Lin, SS; Parker, W. (21. Dezember 2007). „Biofilme im Dickdarm deuten auf eine offensichtliche Funktion des menschlichen Wurmfortsatzes hin“
• Sonnenburg JL; Angenent LT; Gordon JI (Juni 2004). „Dinge in den Griff bekommen: Wie etablieren sich Gemeinschaften bakterieller Symbionten in unserem Darm?“
• EverettML; Palestrant D.; Miller SE; Bollinger RR; Parker W. (2004). „Immunausschluss und Immuneinschluss: ein neues Modell der Wechselwirkungen zwischen Wirt und Bakterien im Darm“
• Dunn, Rob. „Ihr Anhang könnte Ihr Leben retten“
• Zahid, Aliya (2004-04-01). „Der Wurmfortsatz: kein nutzloses Organ“
• Rankin, Lucille C.; Girard-Madoux, Mathilde JH; Seillet, Cyrill; Mielke, Lisa A.; Kerdiles, Yann; Fenis, Aurora; Wieduwild, Elisabeth; Putoczki, Tracy; Mondot, Stanislaus (2016-02-01). „Komplementarität und Redundanz von IL-22-produzierenden angeborenen lymphatischen Zellen“
• Laurin M.; Everett, ML; Parker W. (2011). "Der Blinddarm-Anhang: eine weitere Immunkomponente mit einer durch die postindustrielle Kultur gestörten Funktion"
• Smith HF; Parker W.; Kotze, SH; Laurin, M. (2013). "Mehrere unabhängige Erscheinungen des Zökumfortsatzes in der Evolution der Säugetiere und eine Untersuchung verwandter ökologischer und anatomischer Faktoren"}

Kurze Antwort
Der Blinddarm ist ein verkümmertes Organ.

Hintergrund
Laut den Oxford Dictionaries bedeutet Reste :

Degeneriert, rudimentär oder verkümmert, im Laufe der Evolution funktionslos geworden.

Das bedeutet nicht, dass ein rudimentäres Organ überhaupt keine Funktion haben muss, wie es zum Beispiel bei den rudimentären Flügeln in mutierten Fruchtfliegen der Fall ist, die keinerlei Zweck erfüllen.

Der Blinddarm hat alle seine ursprünglichen Nahrungsverdauungsfunktionen verloren und ist daher per Definition ein verkümmertes Organ. Es spielt jedoch immer noch eine Rolle bei Immunantworten.

Es stellt sich heraus, dass der Wurmfortsatz KEIN verkümmertes Organ ist, basierend auf Darwins Definition.

Ohne zu wiederholen, was der Anhang tatsächlich tut, werde ich schnell die fehlerhaften Argumente ansprechen, dass es sich um ein Überbleibsel handelt.

Punkt 1: Darwin nannte den Blinddarm einen Überrest, weil er ein Überbleibsel eines größeren Blinddarms war, der für die Verdauung verwendet wurde:

ANTWORT zu Punkt 1: In den meisten Fällen der Entwicklung des Blinddarms (wie wir mit unseren Mitarbeitern in Frankreich und Arizona festgestellt haben) wird der Blinddarm tatsächlich größer (oder erscheint), wenn der Blinddarm größer wird. Eine Ausnahme bildet das Auftreten des Blinddarms bei den Menschenaffen. Daher kann der Blinddarm im Allgemeinen nicht als Rest eines Blinddarms im angestammten Zustand charakterisiert werden.

Wir haben dies in einem Artikel behandelt, der vor etwa 5 Jahren veröffentlicht wurde: World J Gastroenterol 2013; 19(34): 5607-5614.

Punkt 2: Bezogen auf Punkt 1 ist die Idee, dass der Anhang noch eine gewisse Funktion hat, aber seine Verdauungsfunktion verloren hat.

ANTWORT zu Punkt 2: Basierend auf dem, was wir über seine Funktion wissen, hat der Wurmfortsatz VERBESSERTE Funktionen in Bezug auf die Aufrechterhaltung nützlicher Bakterien im Vergleich zu einem Blinddarm ohne Anhang. Mit anderen Worten, es hat in gewisser Hinsicht mehr Funktion, nicht weniger Funktion als der angestammte Staat. (Dies erklärt die Tendenz, dass es in der Evolution häufiger auftritt als verloren geht.)

Diskussion: Der menschliche Arm ist wahrscheinlich in vielerlei Hinsicht mit unserem Blinddarm verwandt. Wir würden unsere Arme niemals als Überbleibsel betrachten, obwohl wir unsere Arme nicht wie unsere Vorfahren zur Fortbewegung verwenden. Aber wir benutzen sie immer noch, in gewisser Weise wahrscheinlich mehr als unsere Vorfahren, und wir brauchen sie immer noch.

Die Definition einer Spur in der Biologie stiftet Verwirrung. In meinem Labor stellen wir uns eine Spur lieber als eine Struktur vor, die am besten auf der Grundlage einer verlorenen Funktion verstanden wird, anstatt auf einer aktuellen Funktion. Darwin meinte, es sei beschreibend, nicht um Verwirrung zu stiften. Im Englischen (Nicht-Biologie) bedeutet ein Überbleibsel einfach ein Rest von etwas, das weg ist oder verschwindet. (z. B. die Überreste der Kolonialherrschaft) Am besten stellt man sich die seltsame Verschaltung von Gesichtsnerven, die Flügel flugunfähiger Vögel oder die Hüftknochen bestimmter beinloser Tiere als Überreste vor. Dies sind viel eindeutigere Fälle, in denen die aktuelle Struktur am besten verstanden wird, wenn man sowohl die Struktur als auch die Funktion im angestammten Zustand versteht. Dies gilt natürlich nicht für den menschlichen Arm oder den Wurmfortsatz.