Die Partnerwahl von Königinnen sozialer Insekten
Kolonien bestimmter sozialer Insekten wie etwa Ameisen, Bienen und Wespen beinhalten eine weibliche Königin, die von mehreren Männchen befruchtet wird. Dies führt zu sexuellen Konflikten mit Männchen, die darum wetteifern, dass deren Erbgut von der Königin vor der Gründung einer Kolonie bewahrt wird. Wir gehen davon aus, dass innerhalb des weiblichen Reproduktionstrakts ein Wettstreit zwischen dem Erbgut verschiedener Männchen abläuft und dass Samenflüssigkeit möglicherweise das Erbgut anderer Männchen abtötet. Da sich Königinnen nach der Gründung einer Kolonie allerdings niemals erneut paaren, hängt deren Anpassungsfähigkeit von den Erbgutüberschüssen vor der Aufnahme ab, jedoch nicht von Erbgutkriegen, die nach der Aufnahme fortgesetzt werden. Die EU-finanzierte Initiative CONFLICTS (The post-copulatory interplay between females and ejaculates in social insects) verwendete Honigbienen und Blattschneiderameisen als Modelle, um herauszufinden, ob und wie Königinnen sozialer Insekten diese kritischen Entscheidungen auf molekularer Ebene treffen. Ein Teil der Antwort liegt in den Absonderungen eines speziellen Organs der Königinnen, der Spermatheca bzw. dem Samenbehälter. In diesen wird das Erbgut für bis zu mehrere Jahre (Honigbienen) oder zwei Jahrzehnte (Ameisen) gespeichert, um über die gesamte Lebensdauer Eier zu befruchten. CONFLICTS zeigte, dass Weibchen einen Stoff in der Spermatheca absondern, die das Erbgut erhält und rivalisierendes Ergbut davon abhält, sich gegenseitig abzutöten. Um zu bestimmen, wie diese Absonderungen mit dem Erbgut interagieren, identifizierten Wissenschaftler die Proteine in weiblichen Absonderungen künstlich befruchteter Blattschneiderameisenköniginnen. Wissenschaftler untersuchten zudem Proteine in männlicher Samenflüssigkeit vor und nach der Exposition gegenüber weiblichen Absonderungen. Es wurde festgestellt, dass weibliche Absonderungen Samenflüssigkeitsenzyme, die als Proteasen bekannt sind, ausschalten, welche anderenfalls das Erbgut anderer Männchen abtöten würden. Ferner wurde entdeckt, dass bei Weibchen eine Überproduktion bestimmter Proteine stattfindet, wenn die Absonderungen deren Erbgutvorratsorgans in Kontakt mit männlichem Ejakulat kommen. Dies legt nahe, dass diese Proteine dabei behilflich sind, das aufbewahrte Erbgut über die Lebensdauer der Königin in einem guten Zustand zu erhalten. CONFLICTS beantwortete wichtige Fragen zur sexuellen Selektion, die von Bedeutung für alle sich sexuell reproduzierenden Organismen wie unter anderem Insekten, Vögel und Säugetiere sind.
Schlüsselbegriffe
Sexueller Wettstreit, soziale Insekten, Honigbienen, Blattschneiderameisen, Spermatheca
