Zwergflusspferde: Spermien für Überschuss an Töchtern verantwortlich

Mittwoch, 29. Februar 2012, 13:48 • Rubrik Biologie.

Zwergflusspferde bringen zu 58 Prozent weiblichen Nachwuchs zur Welt. Bisher gingen Biologen davon aus, dass der Überschuss allein von den weiblichen Tieren beeinflusst werde. Eine neue Studie belegt jetzt aber, dass auch die Spermien des befruchtenden Männchens das Geschlechterverhältnis der Nachkommen steuern.

Weibliches Zwergflusspferd mit Kalb Zwergflusspferd-Mutter mit Kalb, Foto: Gabriela Galateanu

Die Männchen begünstigen den Trend zur Tochter, weil ihr Ejakulat mehr Spermien mit X- als mit Y-Chromosomen enthält. Diese Entdeckung machte ein Forscherteam unter der Leitung des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW).

Weibliche Tiere setzen einen hohen Energieaufwand für die Aufzucht ihrer Jungen ein. Sollte es Mechanismen geben, die das Geschlechterverhältnis beeinflussen können, müssten diese eigentlich beim Weibchen zu finden sein, so die bisherige Theorie. Bei Säugetieren tragen alle weiblichen Eizellen ein X-Chromosom, während die Spermien des Männchens entweder ein X oder ein Y-Chromosom tragen. Das Geschlecht des Nachwuchses hängt somit von dem männlichen Spermium ab, das die Eizelle befruchtet. Bisher wurde angenommen, dass das Ejakulat etwa die gleiche Anzahl X- und Y-Chromosom-tragender Spermien enthält. Doch Zwergflusspferdbullen können den Anteil X-Chromosom-tragender Spermien im Ejakulat offenbar erhöhen, ermittelten die IZW-Wissenschaftler um Joseph Saragusty bei Zootieren.

“Während jeder nach dem Mechanismus bei den Weibchen suchte, entschieden wir uns zunächst, den Einfluss der Männchen auf das Geschlecht der Nachkommen zu ermitteln. Durch Anfärben der X-und Y-Chromosomen in den Spermien im Ejakulat mit unterschiedlichen Fluoreszenz-Farben fanden wir heraus, dass es bei allen untersuchten Männchen erheblich mehr Spermien gab, die das X-Chromosom tragen”, sagt Saragusty. Sein Team hat die Ergebnisse der Studie in der Online-Fachzeitschrift “Nature Communications” veröffentlicht.

“Eigentlich galt, dass Männchen keine Kontrolle über die Bestimmung des Geschlechts ihrer Nachkommen haben; die Entscheidung liegt letzten Endes bei den Weibchen”, so Saragusty, “aber durch die Bereitstellung von deutlich mehr Spermien eines bestimmten Geschlechts können sie die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine von ihnen die Eizelle befruchten wird.”

“Wir wissen nicht, durch welchen Mechanismus die Männchen das Verhältnis der X- und Y-Chromosomen beeinflussen, noch wodurch dieser Mechanismus in Gang gesetzt wird”, räumt Co-Autor Robert Hermes ein, “aber es könnte für die Männchen eine Strategie darstellen, um die Konkurrenz zwischen den Männchen gering zu halten.”

Wenn dieser Mechanismus nicht nur bei Zwergflusspferden auftrete, sondern ein Bestandteil der männlichen Reproduktion im Allgemeinen sei, so Saragusty, könnte es eine alternative Erklärung für eine Reihe von Verschiebungen im Geschlechterverhältnis bei zahlreichen Populationen liefern.

Von Natur aus haben die Geschlechter bei der Reproduktion Chancengleichheit. Allerdings sind viele Einflussfaktoren bekannt, die zur Verschiebung des Geschlechterverhältnisses beim Nachwuchs von Tieren und Menschen führen können. Dazu zählen z. B. der Zeitpunkt der Kopulation, akuter oder chronischer Stress, Paarungsrate oder der Einfluss von Umweltverschmutzungen, wie z. B. polychlorierte Biphenyle (PCB) oder Phytoöstrogene.

Forschung: Joseph Saragusty, Robert Hermes, Heribert Hofer, Tim Bouts, Frank Göritz und Thomas B. Hildebrandt; Veröffentlichung in “Nature Communications”, 28.2.2012, doi: 10.1038/ncomms1700

WWW:
Veröffentlichung in “Nature Communications”
Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)

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