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Umwelt+Natur

Männchen haben ein Chromosom weniger

Eine japanische Stichlingsunterart hat sich durch ein neues Geschlechtschromosomensystem von einer anderen Unterart abgespaltet. Die Männchen dieser Tiere haben ein Chromosom weniger als ihre Artgenossen, denn bei ihnen fusionieren kurzerhand zwei Chromosomen während der Zellteilung. Dieser ungewöhnliche Chromosomensatz verhindert die erfolgreiche Paarung von Vertretern der beiden Unterarten miteinander und trennt die beiden so voneinander. Von verschiedenen Tierarten sind bereits unterschiedliche Systeme von Geschlechtschromosomen bekannt, aber bei den Stichlingen hat sich dieses System erst in den vergangenen 1,5 bis 2 Millionen Jahren entwickelt.

Die Forscher verglichen Stichlingspopulationen miteinander, die seit knapp zwei Millionen Jahren durch die japanischen Inseln voneinander getrennt sind. Die eine Unterart lebt nun im Japanischen Meer zwischen Japan, Korea und Russland, während sich die zweite vornehmlich im Pazifik aufhält. Im Gegensatz zu den Stichlingen aus dem Pazifik hat sich bei den Fischen aus dem Japanischen Meer durch die Fusion zweier Chromosomen ein sogenanntes Neo-Geschlechtschromosom gebildet.

Die beiden Unterarten unterscheiden sich also genetisch voneinander. Sie können sich zwar trotzdem gemeinsam fortpflanzen, neben den genetischen Hindernissen verhindern jedoch noch weitere Mechanismen Begegnungen zwischen den beiden Linien. Die meiste Zeit über sind sie durch das japanische Festland getrennt, aber als sogenannte anadrome Fische schwimmen sie jedes Jahr dieselben Flüsse hinauf, um zu laichen. Dort treffen sie aufeinander, paaren sich aber meist nicht miteinander: Die pazifischen Weibchen zeigen kein Interesse an den Männchen aus dem Japanischen Meer. Umgekehrt haben Weibchen aus dem Japanischen Meer wohl nichts gegen die pazifischen Männchen einzuwenden, aber Nachkommen aus solchen Kreuzungen sind steril.

Die Neo-Geschlechtschromosomen spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Barrieren zwischen den Fischpopulationen. Sie bringen Männchen hervor, deren erster Rückenstachel größer ist als die anderen und die zudem die Weibchen öfter auf aggressive Weise anstoßen ? beides Balzmerkmale, auf die aber nur die Weibchen aus dem Japanischen Meer anspringen. Die Stichlinge seien ein Beispiel für die Artbildung durch die Entwicklung neuer Geschlechtschromosomen-Systeme. Der Mechanismus könne hier in einem frühen Stadium beobachtet werden, erklären die Forscher.

Jun Kitano (Tohuku-Universität in Sendai) et al.: Nature (doi: 10.1038/nature08441). ddp/wissenschaft.de ? Martina Bisculm
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