Dem Code der Monogamie auf der Spur - wissenschaft.de
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Umwelt+Natur

Dem Code der Monogamie auf der Spur

Manchen tropische Frösche transportieren Kaulquappen auf dem Rücken. Bei der nicht monogamen Art Oophaga pumilio (links) erledigen die Mütter diese Aufgabe. Beim monogamen Ranitomeya imitator ist dies jedoch der Job des Vaters. (Credit: Yusan Yan und James Tumulty)

Worauf basiert die intensive Bindung von Männchen und Weibchen bei einigen Tierarten? Offenbar hat die Natur immer wieder die gleiche genetische Formel benutzt, um Tiere monogam zu machen, geht aus einer Studie an unterschiedlichen Wirbeltieren hervor. Für das Bindungsverhalten wird demnach stets die Aktivität bestimmter Gene im Gehirn herauf- beziehungsweise heruntergefahren.

Zweisamkeit brachte ihnen im Lauf ihrer Entwicklungsgeschichte Vorteile: Einige Vögel, Säugetiere, Amphibien oder auch Fische sind für ihre Paarbindung bei der Fortpflanzung bekannt. Als monogam gilt in diesem Zusammenhang eine Art, wenn die Bindung zwischen Männchen und Weibchen für mindestens eine Paarungszeit anhält, wobei ein Teil der Arbeit bei der Aufzucht der Nachkommen von beiden gemeinsam geleistet wird. Da es monogame Arten bei Tiergruppen gibt, die sich bereits vor langer Zeit in der Evolutionsgeschichte voneinander getrennt haben, ist davon auszugehen, dass sich das Konzept der Monogamie mehrmals unabhängig voneinander entwickelt hat. Interessanterweise gibt es in einigen Fällen aber auch eng verwandten Arten, bei denen die eine monogam und die andere nicht monogam lebt.

Was zeichnet monogame Arten aus?

Im Rahmen ihrer Studie sind die Forscher um Rebecca Young nun der Frage nachgegangen, welche genetischen Systeme hinter der Monogamie stecken. Sie untersuchten dazu die Genaktivität in den Gehirnen von Männchen von Arten aus der Gruppe der Vögel, der Amphibien, der Fische und der Säugetiere. Zunächst verglichen sie dabei die Ergebnisse jeweils bei zwei eng miteinander verwandten Arten, von denen eine monogam und die andere nicht monogam lebt. Sie erfassten beispielsweise die unterschiedlichen Genexpressionssignaturen zwischen einer monogamen und einer nicht monogamen tropischen Froschart oder bei zwei Spezies von Mäusen mit entsprechend verschiedenem Verhalten. Anschließend konnten sie dann die Ergebnisse zwischen den unterschiedlichen Tiergruppen vergleichen.

Dabei zeichnete sich ab: Die genetischen Unterschiede zwischen monogamen und nicht monogamen Arten einer Gruppe glichen denen bei anderen Gruppen. Mit anderen Worten: Bei Mausarten macht ein ähnliches genetisches Programm bestimmte Spezies monogam wie auch bei den Vögeln, Fischen oder Fröschen. Das bedeutet wiederum: Obwohl sich die Monogamie bei den verschiedenen Tiergruppen unabhängig von einander entwickelt hat, nutzte die Natur ähnliche genetische Systeme, um sie hervorzubringen. „Unsere Studie umfasst 450 Millionen Jahre Evolution – zu dieser Zeit existierte der letzte gemeinsame Vorfahre der untersuchten Tiere“, betont Young.

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Eine uralte Universalformel zeichnet sich ab

Konkret kristallisierten sich bei den Vergleichen 24 Kandidatengene heraus, deren Regulation bei männlichen Tieren mit der Monogamie verknüpft ist. Bei diesen Genen handelt es sich um Erbanlagen, die bekanntermaßen mit neuronaler Entwicklung, synaptischer Aktivität, Lernen, Gedächtnis und kognitiven Funktionen verknüpft sind, berichten die Forscher. Wie sie erklären, führen die entsprechenden Veränderungen vermutlich zu einer bestimmten Ordnung im Gehirn, die mit dem monogamen Verhalten verknüpft ist. „Es erscheint überraschend, doch offenbar verlief die Entwicklung zu den komplexen monogamen Verhaltensweisen im Verlauf der 450 Millionen Jahre jedes Mal prinzipiell auf eine gleiche Weise“, resümiert Young das Ergebnis der Studie.

Quelle: University of Texas at Austin, PNAS, doi: 10.1073/pnas.1813775116

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