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Evolution: Männer als Bauernopfer?

Männliches Geschlecht könnte das Entfernen schädlicher Mutationen erleichtern

Geschlechter
Warum hat sich die sexuelle Fortpflanzung durchgesetzt? © Getty images

Warum pflanzen wir uns durch Sex fort und nicht asexuell wie manche Tiere? Eine Antwort auf diese Frage könnten Forscher nun gefunden haben. Demnach ist das männliche Geschlecht vor allem dafür nützlich, schädliche Mutationen aus einer Population zu beseitigen. Weil schon wenige Männchen reichen, um viel Nachwuchs zu zeugen, gefährdet ihr Verlust durch die natürliche Selektion nicht den Erfolg der gesamten Population – sie sind gewissermaßen ein Bauernopfer.

Die sexuelle Fortpflanzung ist eines der großen Rätsel der Evolution. Denn auf den ersten Blick hat sie erhebliche Nachteile: Weil es zwei Geschlechter gibt, bringt nur die Hälfte der Population Nachkommen zur Welt – und von diesen ist wieder nur die Hälfte fruchtbar. Außerdem ist es zeit- und energieaufwändig, einen Partner für die Reproduktion zu finden. Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung kann dagegen jedes Tier allein Nachwuchs erzeugen – asexuelle Populationen wachsen daher viel schneller als solche mit sexueller Reproduktion.

„Die große Frage ist daher, warum sich die zweigeschlechtliche Fortpflanzung entwickelt hat – und warum es Männchen gibt“, sagt Seniorautor David Berger von der Universität Stockholm. Gängiger Lehrmeinung nach kann der Sex vor allem deshalb punkten, weil sich durch ihn die Gene einer Population neu mischen. Das bringt vor allem dann Vorteile, wenn sich eine Spezies an schnell wechselnde Bedingungen anpassen muss.

Männchen sind entbehrlicher

Eine weitere Erklärung könnten nun Berger, sein Kollege Karl Grieshop und ihr Team gefunden haben. Nach dieser sind Männer vor allem dazu da, die genetische Gesundheit der Population sicherzustellen – indem sie der natürlichen Selektion geopfert werden. Der Hintergrund dafür: Verliert eine Tierart viele Weibchen, wird ihr Bestand auf Dauer schrumpfen. Gehen dagegen Männchen verloren, mindert dies den Erfolg einer Population meist kaum, wie das Team erklärt.

„In der Regel reichen schon wenige Männchen aus, um alle Weibchen einer Population zu befruchten“, sagt Grieshop. „Ob diese Weibchen eine große oder kleine Auswahl an Partnern haben, macht für die Zahl ihrer Nachkommen wenig Unterschied.“ Dies gilt vor allem bei den Tierarten, in denen die Männchen sich nicht an der Jungenaufzucht beteiligen und im Prinzip nur ihre Spermien beisteuern. Mit anderen Worten: Männchen sind in einer Population eher entbehrlich als Weibchen.

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Bauernopfer für die genetische Gesundheit?

Und genau an diesem Punkt setzt die Theorie von Grieshop und seinen Kollegen an. Demnach sorgt die „Erfindung“ des männlichen Geschlechts dafür, dass schädliche Mutationen weitgehend folgenlos aus einer Population entfernt werden können. Weil Träger solcher Mutationen entweder sterben oder Nachteile bei der Partnerwahl haben, können sie ihre Gene nicht an die nächste Generation weitergeben – die Mutation ist damit ausgemerzt.

Im Prinzip sind die Männchen damit eine Art Bauernopfer der Evolution. Was provokant klingt, wird schon länger unter Evolutionsbiologen diskutiert. Biologisch plausibel wäre dies aber nur dann, wenn Weibchen mit diesen Mutationen nicht genauso häufig der Selektion zum Opfer fallen.

Käfer bestätigen geschlechtsspezifische Selektion

Ob das so ist, haben Grieshop und seine Kollegen nun beim Vierfleckigen Bohnenfresser (Callosobruchus maculatus) untersucht, einem als Vorratsschädling bekannten Käfer. Dafür verfolgten sie den Reproduktionserfolg von 16 Inzuchtstämmen, die miteinander gekreuzt wurden. Die Forscher ermittelten dabei, auf welche Weise die schädlichen Mutationen den Paarungs- und Fortpflanzungserfolg der Männchen und Weibchen beeinflussten.

Das Ergebnis: Während sich die Fitness der weiblichen Nachkommen durch die Kreuzungen eher erhöhte, war dies bei den Männchen nicht der Fall. Bei ihnen führte die Rekombination der Mutationen häufiger dazu, dass sie weniger Nachkommen zeugten, wie die Forscher berichten. Sie sehe dies als Indiz dafür, dass die Selektion stärker auf männliche Mutationsträger als auch weibliche wirkt – und damit als Bestätigung der „Bauernopfer“-Theorie.

„Unser Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Entfernung schädlicher Mutationen durch Selektion tatsächlich bei Männchen stärker greift als bei Weibchen“, konstatieren die Wissenschaftler. „Das repräsentiert einen auffallenden Unterschied zwischen den Geschlechtern, der möglicherweise die Kosten der sexuellen Fortpflanzung aufwiegen könnte.“

Warum sich die Mutationen bei den Käfern stärker auf die männliche Fitness auswirkten und welche genetischen Mechanismen dahinterstecken, ist allerdings noch nicht geklärt. (Evolution Letters, 2021; doi: 10.1002/evl3.239)

Quelle: Schwedischer Forschungsrat – The Swedish Research Council

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