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Natur stoppt Schönheit

Biologie.- Die Fruchtfliege Drosophila gilt als eines der Lieblingstiere der Biologen. An ihr können Forscher Prozesse der Evolution gut nachvollziehen. Australische Wissenschaftler wollten in Experimenten nachweisen, wie weit sie die Attraktivität von Fruchtfliegenmännchen steigern können und welche Auswirkungen das auf die Tiere hat.

Von Michael Stang | 12.04.2011

    Fruchtfliegenmännchen werben mit Sexuallockstoffen um die Gunst der Weibchen. Diese Duftstoffe eignen sich Katrina McGuigan zufolge bestens, um grundlegende Prinzipien der Evolution nachzuvollziehen. Im australischen Brisbane wollte die Biologin an der Universität von Queensland die Frage beantworten: Wie weit lässt sich die Attraktivität eines Fruchtfliegenmännchens überhaupt steigern? Und: Wird ein übermäßiger Sexuallockstoff Einfluss auf die Evolution der kleinen Tiere haben?

    "Wir haben uns für eine Fruchtfliegenart entschieden, die hier in Australien heimisch ist. Da wir diese Spezies gut kennen wissen wir auch, dass unsere Experimente im Labor den tatsächlichen Gegebenheiten in der Natur sehr nahe kommen. Wir haben dann die sexuellen Lockstoffe bei den Fliegen untersucht, da diese als Maß der Attraktivität gelten und geschaut, welche davon die Weibchen bevorzugen. Da die Tiere nur eine Generationszeit von zwei Wochen haben, konnten wir mit sehr vielen Generationen arbeiten."

    Die Intensität der sogenannten Pheromone konnten die Forscher mithilfe eines Gaschromatografen untersuchen, Erbgutanalysen bestätigten zudem das Zusammenspiel einzelner Gene, die für einen intensiven Duft verantwortlich sind. Nach kurzer Zeit hatten die australischen Biologen die männlichen Fruchtfliegen mit dem besten Mix an Sexuallockstoffen gefunden. Nachdem sie genügend attraktiv duftende Testmännchen zur Verfügung hatten, kamen die Weibchen an die Reihe.

    "Wir haben für die Weibchen dann immer diese besonders attraktiven Männchen rausgesucht. Das klappte auch ganz gut: Die Attraktivität der Männchen stieg von Generation zu Generation und die Weibchen wählten immer die am intensivsten duftenden Männchen."

    Mit jeder Generation stieg die Intensität der Sexuallockstoffe, da die Biologen immer nur die Männchen für die nächste Kreuzung nahmen, die besonders attraktiv dufteten. Nach sieben Generationen erhöhten sich die Menge und Intensität der Duftstoffe bei den Männchen jedoch nicht mehr.

    "Wir hatten nicht erwartet, dass wir das Ende der männlichen Attraktivität sehen werden, da eigentlich genug genetische Variation hätte vorhanden sein müssen. Anfangs stieg die Attraktivität ja auch, aber dann hörte es plötzlich auf."

    Die Männchen waren nicht mehr in der Lage noch attraktiver zu werden. Vermutlich stoppten sie die Produktion der Sexuallockstoffe, weil ihr Erbgut dahingehend bereits ausgereizt war.

    "Als wir später den Weibchen wieder eine freie Partnerwahl ermöglichten, bevorzugten sie plötzlich die weniger stark duftenden Männchen und eben nicht mehr die eigentlich attraktiven. Das hatte zur Folge, dass die eigentliche Attraktivität der Männchen wieder sehr schnell sank."

    Damit hatte Katrina McGuigan nicht gerechnet. Schon nach fünf Generationen hatte sich der Anteil der Pheromone bei den männlichen Nachkommen wieder halbiert. Noch wissen die Forscher nicht, warum sich die Weibchen plötzlich anders entschieden. Damit verkehrte sich die Situation für die Männchen: das einstige Attraktivitätsmerkmal – ein starker Sexuallockstoff - wurde zum Ausschlusskriterium bei der Partnerwahl. Der Grund dafür könnte in den Kosten der Tiere liegen, die wie bei allen Organismen limitiert sind. Da die Produktion der Duftstoffe energetisch sehr aufwendig ist, könnte sie zu einer stärkeren Anfälligkeit für Krankheiten oder, was wahrscheinlicher ist, generell zu einer geringeren Fruchtbarkeit führen.

    Dies könnte der Grund sein, warum es binnen weniger Generationen wieder nur wenig duftende Männchen gab. Wie die Weibchen es geschafft haben, trotz betörender Duftnoten die fruchtbarsten Männchen aus dem reichhaltigen Angebot an Partnern auszuwählen, ist jedoch noch unklar.