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Dienstag, 12.12.2017
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Gene vom Vater fördern Artspaltung

Geschlechtschromosom spielt entscheidende Rolle

Weibchen einer Vogelart bevorzugen bei der Partnerwahl Männchen ihrer eigenen Untergruppe – das ist erstmal nicht so erstaunlich. Interessant wird es aber dann, wenn es sich dabei um zwei „Prä-Arten“ handelt, Populationen, die kurz vor der vollständigen Aufspaltung in zwei Arten stehen. Ein internationales Forscherteam hat jetzt festgestellt, dass bestimmte Gene, die vom Vater an die Töchter übertragen werden, für die Präferenz der Weibchen für „Ihresgleichen“ verantwortlich sind. Wie sie in der Fachzeitschrift Science berichten, erklärt dies auch, warum solche Prä-Arten nicht einfach wieder zu einer gemeinsamen Art verschmelzen.
Eine der beiden "Prä-Arten": der Halsbandschnäpper

Eine der beiden "Prä-Arten": der Halsbandschnäpper

Die Entstehung neuer Arten dauert meist Millionen von Jahren. Häufig erfolgt sie, wenn eine Teilgruppe einer Population von Rest der Art geographisch isoliert wird und sich dann über lange Zeiträume hinweg an diese andere Umwelt anpasst. Da durch die Isolation kein Genaustausch stattfindet, driften die beiden getrennten Teilpopulationen genetisch immer weiter auseinander, bis letztlich eine Fortpflanzung untereinander nicht mehr möglich ist. In einigen Fällen stoßen die beiden Populationen wieder aufeinander, bevor die Artbildung völlig abgeschlossen ist. In diesem Fall können sich die Individuen zwar noch untereinander paaren, ihre Nachkommen besitzen dann jedoch eine begrenzte Überlebensfähigkeit oder sind unfruchtbar.

Warum bleibt die Spaltung bestehen?


Ein internationales Forscherteam hat nun diese Paarung zwischen zwei „noch nicht ganz getrennten Arten“ am Beispiel von zwei Fliegenschnäpper-„Quasi-Spezies“ genauer untersucht. Diese beiden Vogelarten waren während der letzten Eiszeit voneinander getrennt, kamen danach jedoch wieder in Kontakt miteinander. Noch können sich beide Arten miteinander fortpflanzen.

Die Frage, die die Forscher in Experimenten und Genanalysen klären wollten war, ob beide Spezies ihre Artbildung fortsetzen und in Zukunft dann möglicherweise komplett isoliert sein werden, oder aber ob beide wieder zu einer einzigen Art zusammenwachsen. „Wir stellten fest, dass die Weibchen in der Überlappungszone zwischen beiden Arten eine sexuelle Präferenz für Männchen der eigenen Art entwickelt haben“, erklärt Anna Qvarnström von der Universität von Upsala. „Diese Präferenz wird durch Gene bestimmt, die auf dem Geschlechtschromosom sitzen.“


Geschlechtschromosom vom Vater verantwortlich


Im Gegensatz zu den Säugetieren tragen bei den Vögeln die Weibchen zwei voneinander verschiedene Geschlechtschromosomen. Dieses als „ZW“ bezeichnete Paar entspricht dem „XY“ Paar beim Menschenmann. Die Vogelmännchen tragen dagegen ein Paar aus zwei gleichartigen Chromosomen, als „ZZ“ bezeichnet. Die Ergebnisse der Genanalysen bei den Fliegenschnäppern ergab nun, dass das Gen, das die Weibchen die arteigenen Partner bevorzugen lässt, auf dem „Z“-Chromosom sitzt. Dieses Chromosom und damit auch die „Bevorzugungsgene“ erhalten die Vogelweibchen jeweils von ihrem Vater. Auf dem gleichen Chromosom liegen auch die Erbinformationen, die beispielsweise die Entwicklung des arttypischen Federkleids steuern.

„Wenn Gene arttypische Eigenschaften regulieren und die Präferenz für diese Eigenschaften nahebei in der DNA, in diesem Falle auf dem gleichen Chromosom, kodiert sind, dann wird die Artbildung gefördert“, erklärt Qvarnström. „Daher ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, dass diese beiden Fliegenschnäpperarten wieder zu einer Art zusammenwachsen.” Nach Ansicht der Forscherin könnte diese genetische Verankerung einer Bevorzugung von Partnern aus der eigenen „Prä-Art“ ein generelles Prinzip sein, dass erklärt, warum solche Zwischenstadien der Artbildung erhalten bleiben, auch wenn die Isolation längst aufgehoben ist.
(Universität Upsala, 08.10.2007 - NPO)
 
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