Kaulquappe von Xenopus laevis

Dr. Paul Lukas

Postdoc
Kaulquappe von Xenopus laevis
Foto: Laura Sommerfeld
Paul Lukas Paul Lukas Foto: Paul Lukas

Kontakt

Dr. Paul Lukas

Postdoc

 

Institut für Zoologie und Evolutionsforschung

Erbertstrasse 1

07743 Jena

Tel.: +49 3641 949147

paul.lukas@uni-jena.de

Forschung

Im Mittelpunkt meiner wissenschaftlichen Arbeit stehen die Amphibien (vor allem Frösche) und deren Morphologie. Frösche zeichnen sich überwiegend durch einen biphasischen Lebenszyklus aus, der sie für entwicklungsbiologische Fragestellungen besonders interessant macht. Ich untersuche die Entwicklung des Skeletts und der Muskulatur der Kaulquappen, wobei mein Fokus auf dem zeitlichen Ablauf der Entwicklung verschiedener muskuloskeletaler Strukturen, sowie deren genetische Steuerung liegt. Ziel ist es, in möglichst vielen Arten die Sequenz der muskuloskeletalen Entwicklung zu beschreiben und dadurch Rückschlüsse auf die Evolution der Entwicklung bei Amphibien ziehen zu können.

cLSM Aufnahme von Bombina orientalis cLSM Aufnahme von Bombina orientalis Foto: Paul Lukas

Muskuloskelettale Entwicklung larvaler Anuren

Die Ontogenese beschreibt, in Abgrenzung zur Phylogenese, die Individualentwicklung eines Organismus. Dies beinhaltet auch die Entwicklung von Muskulatur und Skelett eines Individuums. In diesem Projekt wird die Entwicklungssequenz der Muskulatur und des Skeletts verschiedener basaler Anuren untersucht. Ziel dieses Projektes ist es, mithilfe der Entwicklungssequenzen verschiedener Arten, die Evolution der Skelett- und Muskelentwicklung innerhalb der Anura zu verstehen und generelle evolutive Trends zu identifizieren

 

Evolution und Entwicklung von evolutionären Neuheiten

Evolutionäre Neuheiten sind morphologische Strukturen, die einem Organismus neue Funktionen ermöglichen oder zuvor vorhandene Funktionen weiter spezialisieren. Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Frage, wie zusätzliche Skelettelemente entstehen können und welche Mechanismen diesem Prozess zugrunde liegen. Dafür wird mittels Überexpressions- und Knockdownexperimenten die Expression von nkx-Genen manipuliert und damit deren Einfluss auf die Entwicklung larvaler Anuren untersucht.

Forschungsschwerpunkte

  • Evolutionäre Morphologie
  • Evolutionäre Entwicklungsbiologie
  • Larvale Morphologie der Anura
  • Phylogenie der Anura

Forschungsmethoden

  • 3D-Rekonstruktion und Rendering
  • µCT Scanning
  • Histologie
  • Immunhistochemie
  • Konfokale Laser Scanning Mirkroskopie
  • Morpholino
  • PCR, qPCR, whole mount In-situ-Hybridisierung

Publikationen

Lukas, P., Ziermann, J.M. (2022) Sequence of chondrocranial development in basal anurans—Let’s make a cranium. Frontiers in Zoology 19 Publikation

Jandausch, K., Schwarz, D., Bock, B., Lukas, P. (2022) A decharming metamorphosis: The larval and adult morphology of the common spadefoot toad, Pelobates fuscus. Zoologischer Anzeiger. 296: 37-49. Publikation

Levit, G. S., Hoßfeld, U., Naumann, B., Lukas, P., & Olsson, L. (2022) The biogenetic law and the Gastraea theory: From Ernst Haeckel's discoveries to contemporary views. Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution. 338: 13– 27. Publikation

Schwarz, D., Fedler, M., Lukas, P., Kupfer, A. (2021) Form and function of the feeding apparatus of sirenid salamanders (Caudata: Sirenidae): Three-dimensional chewing and herbivory? Zoologischer Anzeiger. 295: 99-116. Publikation

Lukas, P. (2021) Hidden but not lost: the larval cranial anatomy of the Majorcan midwife toad (Alytes muletensis). Salamandra. 57 (3): 378-388. Publikation

Lukas, P. (2021) Larval cranial anatomy of the Eastern Ghost Frog (Heleophryne orientalis). Acta Zoologica. 102: 452– 466.  Publikation

Lukas, P., Olsson, L. (2020) Sequence of chondrocranial development in the oriental fire bellied toad Bombina orientalis. Journal of Morphology. 281: 688– 701. Publikation

Lukas, P., Schmidt, J., Olsson, L. (2019) Knockdown of zax in Xenopus laevis leads to craniofacial malformations and the absence of the intramandibular joint. Vertebrate Zoology. 70: 9-22. Publikation

Lukas, P., Olsson, L. (2018) Bapx1 upregulation is associated with ectopic mandibular cartilage development in amphibians. Zoological Letters. 4, 16. Publikation

Lukas, P., Olsson, L. (2018) Bapx1 is required for jaw joint development in amphibians. Evolution & Development. 20: 192– 206. Publikation

Lukas, P., Olsson, L. (2017) Sequence and timing of early cranial skeletal development in Xenopus laevis. Journal of Morphology. 279: 62– 74. Publikation

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