Fische, die in einer Umwelt mit vielen Fressfeinden leben, werden älter. Zu diesem scheinbar paradoxen Ergebnis kommen amerikanische Wissenschaftler in einer neuen, jetzt im Journal Nature veröffentlichten Studie. Damit könnten sie die klassische Theorien zur Entwicklung des Alterns widerlegen – oder zumindest herausfordern.
In den 1950er Jahren entwickelten Biologen Theorien für die Evolution des Älterwerdens, nach denen Organismen, die einer hohen Mortalität durch äußere Faktoren wie beispielsweise Krankheiten oder Fressfeinden ausgesetzt sind, im Laufe der Evolution mit zunehmenden Alter schneller Anzeichen des körperlichen Abbaus zeigen. Diese Hypothese wurde durch einige Experimente gestützt und weithin akzeptiert. Bis jetzt.
David Reznick, Professor für Biologie an der Universität von Kalifornien in Riverside und seine Kollegen Michael J. Bryant und Derek Roff, sowie die Forscher Cameron K. und Dionna E. Ghalambor von der Colorado State Universität haben jetzt bei Vergleichen von Fischen unter hohem und niedrigem Räuberdruck festgestellt, dass die bisherige Theorie nicht erklären kann, wie das Altern sich tatsächlich in der Natur entwickelt hat.
Die Forschergruppe untersuchte 240 einzeln aufgezogene Guppies, deren Großeltern entweder aus einer natürlichen Population mit vielen oder aber einer ohne Prädatoren stammten. Die Wissenschaftler verglichen die Lebensdauer, Mortalitätsraten, Fruchtbarkeit und Schwimmleistungen der Guppies und nahmen diese Parameter als Indikatoren für die art des Alterns der Fische. Und tatsächlich stimmten einige ihrer Funde nicht mit der klassischen Theorie überein.
Längere Lebensdauer aber schnellerer Abbau
„Wir stellten stattdessen fest, dass die Seneszenz aus einem ganzen Mosaik von vererbten Eigenschaften bestand“, erklärt Reznick. „Die Fische mit hohem Prädatorendruck hatten längere durchschnittliche und maximale Lebensspannen. Während des ganzen Lebens war ihre Mortalität geringer und ihre Fruchtbarkeit höher. Zudem nahm die Fruchtbarkeit langsamer mit dem Alter ab als bei den Fischen ohne Fressfeinde.“
Der einzige Aspekt, der mit den klassischen Vorstellungen übereinstimmte war die Rate, in der die Schwimmgeschwindigkeit abnahm und damit die neuromuskuläre Leistung. In der Jugend waren Guppies aus Raubfisch-reichen Gewässern zwar schneller als diejenigen ohne Fressfeinde, dafür ließen ihre Fähigkeiten aber schneller und stärker nach, so dass sie im Alter genauso langsam wurden wie ihre Verwandten aus dem Raubfisch-freien Gewässer.
Selektion und höhere Fruchtbarkeit als Ausgleich
Im Ganzen zeigen diese Ergebnisse, dass alle Fische mit dem Alter einen körperlichen Abbau erleben, aber dieser Abbau eine komplexe Mischung unterschiedlicher Reaktionen auf die Umwelt ist, die nicht alle der klassischen Theorie folgen. Nach Ansicht der Forscher gibt es für diese unerwarteten Ergebnisse drei Ursachen.
Guppies aus Gewässern mit hohem Räuberdruck wuchsen schneller heran und ihre Reproduktionsrate nahm mit dem Alter schneller zu, dadurch wurde ein teil der Mortalität in dieser Population ausgeglichen. Als zweites führen die Forscher an, dünnen die Raubfische durch ihr Fressverhalten die Guppiepopulation aus und verschaffen damit den Überlebenden mehr Nahrung und damit bessere Lebensbedingungen. Als Drittes könnten Fische, die in Raubfisch-reichen Gewässern leben von der natürlichen Selektion profitieren, da die Raubfische nur die Fische übrig lassen, die schnell und leistungsfähig genug sind und ein hohes reproduktives Potenzial besitzen.
(University of California –Riverside, 09.11.2004 – NPO)
