EU-finanzierte Forscher beweisen Zusammenhang zwischen Inzucht und Lebensdauer bei Insekten
Inzucht kann die Lebensdauer männlicher Insekten verlängern. Dies ergab die Arbeit eines EU-finanzierten Forscherteams. Zwei unabhängige Untersuchungen, die von durch das Sechste Rahmenprogramm (RP6) der EU finanzierten Marie Curie-Stipendien gefördert wurden, zeigten die unterschiedlichen Auswirkungen von Inzucht bei männlichen und weiblichen Insekten. Die Ergebnisse beider Untersuchungen wurden im Fachmagazin BMC Evolutionary Biology veröffentlicht. Wie die Forscher herausfanden, hat Inzucht bei Männchen des Callosobruchus maculatus, einem im südlichen Indien lebenden Samenkäfer, ein längeres, bei den Weibchen dieser Art hingegen ein kürzeres Leben zur Folge. Inzucht führt jedoch bei beiden Geschlechtern zu einer geringeren Fortpflanzungstauglichkeit. "Unterschiedliche Lebenserwartungen der beiden Geschlechter sind in der Tierwelt nichts ungewöhnliches", wie Dr. Trine Bilde von der schwedischen Universität Uppsala erklärt, "aber über die diesem Phänomen zugrunde liegenden Ursachen ist eher wenig bekannt." Die neuen Erkenntnisse seien faszinierend, da die Studien der Vergangenheit eher darauf hinwiesen, dass im Allgemeinen die weiblichen Säugetiere und Insekten länger als die männlichen Artgenossen leben, während in den meisten taxonomischen Gruppen der Vögel die männlichen Tiere die Weibchen überleben. "Wir nutzten geschlechterspezifische Reizantworten auf Inzucht, um die genetische Architektur der Lebensdauer und Mortalitätsraten der Samenkäfer zu untersuchen", erläutert Dr. Bilde. Die Forscher hoben die "Hypothese des unbewachten X-Chromosoms" hervor, um zu erklären, warum die Lebensdauer bei männlichen Säugetieren und Insekten kürzer ist. Alle am X-Chromosom mutierten schädlichen Gene kämen bei männlichen Tieren vor, die nur ein X-Chromosom haben. Gene, die bei weiblichen Tieren von einem zweiten X-Chromosom "geschützt" sind, seien nicht betroffen. Inzucht bewirke allerdings bei Weibchen ein kürzeres Leben, wohingegen Männchen weniger betroffen seien. Wenn die zwei weiblichen X-Chromosomen die gleiche Version eines Gens enthalten, was bei durch Inzucht erzeugten Insekten öfter der Fall ist, zeigen sich den Autoren zufolge die schädlichen Gene und seien deshalb als "unbewacht" zu betrachten. Innerhalb der vorliegenden Studie erzeugten die Forscher Linien von durch Inzucht erzeugten Käfern und verglichen deren Lebensdauer mit normalen, nicht mittels Inzucht vermehrten Käfern. Die Ergebnisse ergaben, dass bei weiblichen Käfern eine stärkere Reduzierung der Lebensdauer als bei männlichen Käfern auftrat, wodurch sich die Hypothese vom unbewachten X-Chromosom bestätigte. Die Forscher stellen jedoch auch fest, dass Inzucht bei männlichen Insekten zu einer viel längeren Lebensdauer führte. "Kein auf asymmetrischer Vererbung basierendes Modell kann eine verlängerte Lebensdauer bei den Männchen in Reaktion auf Inzucht erklären", gibt Dr. Bilde zu bedenken. Die Feststellungen untermauern die Auffassung, dass die Lebensdauer mit der Fortpflanzungsstrategie zusammenhängt und schon deshalb keine Übereinstimmung zwischen den Geschlechtern bestehe. Da der maximale Fortpflanzungserfolg zwischen Männchen und Weibchen variiere, gebe es hinsichtlich der Beziehung zwischen Lebensdauer und Fortpflanzungstauglichkeit zwangsläufig Unterschiede zwischen den Geschlechtern, wie die Forscher feststellen. Eine verlängerte Lebensdauer gebe den männlichen Käfern mehr Zeit für die Partnersuche. Die Weibchen profitieren von einer relativ langen Lebensdauer, wenn sie ihre Zeit der Betreuung des Nachwuchses widmen. "Die Ergebnisse sind mit Modellen vereinbar, die auf der geschlechterspezifischen Auswahl von Reproduktionsstrategien beruhen, nach denen Männchen im Gegensatz zu Weibchen ihre Energie früh und intensiv in eine maximale Fortpflanzung investieren und im Gegenzug eine kürzere Lebensdauer in Kauf nehmen", so die Studie. Einerseits nimmt das Risiko der Verkürzung der Lebensdauer eines männlichen Käfers ab, wenn das Männchen weniger Zeit mit männlichem Fortpflanzungsverhalten verbringt, was zu einer Verringerung der Fortpflanzungstauglichkeit führt. Andererseits können die mit ihrer Energie haushaltenden Inzucht-Weibchen das Fortpflanzungsergebnis optimieren, leiden aber unter einer kürzeren Lebensdauer und einer verringerten Fortpflanzungstauglichkeit. "Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass die unterschiedliche Lebensdauer von Männchen und Weibchen die Folge einer solchen geschlechtsspezifischen Selektion ist", stellt Dr. Bilde abschließend fest.
Länder
Schweden