Neue Arten durch Damenwahl

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Schindler, S., Breidbach, O., & Jost, J. (2013). Preferring the fittest mates: An analytically tractable model Journal of Theoretical Biology, 317, 30-38 DOI: 10.1016/j.jtbi.2012.09.018

Tierweibchen, die gesunde und fitte Partner bevorzugen, haben mehr und fittere Nachkommen. Ein Gen, das diese Paarungspräferenz verursacht wird sich schnell ausbreiten. Dieses Gen kann sogar die Aufspaltung einer Art begünstigen.

Balzende Eilseeschwalben. Je gesünder ein Männchen, desto größer sind seine Paarungschancen. (c) Glen Fergus / Wikimedia Commons / Public Domain

Balzende Eilseeschwalben. Je gesünder ein Männchen, desto größer sind seine Paarungschancen.
(c) Glen Fergus / Wikimedia Commons / Public Domain

Die Wahl des Partner hat einen großen Einfluss auf den Verlauf der Evolution. Zum Einen bestimmt sie den Fortpflanzungserfolg des Einzelnen. Zum Anderen hängt auch die Anpassung der Art an ihre Umwelt davon ab, welche Individuen sich fortpflanzen. Eine dritte Folge ist, dass wenn Paarungen nur innerhalb von Gruppen stattfinden, und nicht über Gruppengrenzen hinweg, diese Gruppen sich genetisch immer mehr voneinander entfernen und sich schließlich in separate Arten entwickeln können.

Die Weibchen vieler Arten suchen einen fitten Partner. Eigenschaften, die die Fitness beeinflussen sind zum Beispiel Körpergewicht, Flug- und Jagdfähigkeit, Ausdauer oder Zustand von Körperornamenten wie Gefieder oder Geweihen. Meist findet vor der Paarung ein Wettbewerb statt, in dem die Kandidaten ihre Fitness zur Schau stellen. Zum Beispiel vollführen einige Spinnenmännchen Tänze, die nur gesunde Individuen durchstehen können. Männliche Tanzfliegen erkaufen sich die Kooperation der Weibchen durch Beutegeschenke. Ein Männchen, das zu Beschaffung, Transport und sogar Verpackung fähig ist, hat höhere Paarungschancen.

Schon zu Darwins Lebzeiten war bekannt, dass fittere Individuen als Partner begehrter sind als durchschnittliche oder gar kränkliche. Bisher aber wurde diese Paarungspräferenz nur verbal beschrieben. Es fehlte die Möglichkeit, die Auswirkungen der Partnerwahl genau ausrechnen zu können. Mit meinen Kollegen habe ich ein theoretisches Modell entwickelt, dass diese Berechnungen nun ermöglicht.

Eine Annahme in dem Modell ist, dass die Paarungspräferenz genetisch bestimmt ist. Es gibt also ein Gen (das Präferenz-Gen), dass das Paarungsverhalten verursacht. Trägerinnen des Präferenz-Gens bevorzugen fitte Kandidaten. Nicht-Trägerinnen paaren sich, ohne die Fitness des Kandidaten zu berücksichtigen.

Der Fortpflanzungserfolg der Weibchen lässt sich mit dem Modell ausrechnen und zwar in Abhängigkeit davon, ob sie fitte Partner bevorzugen oder nicht. Daraus erfährt man, ob sich die Präferenz für fitte Partner lohnt. Und unter welchen Bedingungen sie evolutionär erfolgreich ist. Der evolutionäre Erfolg misst sich daran, ob und wie schnell sich das Präferenz-Gen in der Population ausbreitet.

Man kann nun zeigen, dass das Präferenz-Gen sich auf individueller Ebene zweifach lohnt. Einmal können wählerische Weibchen mehr Nachkommen produzieren als nicht-wählerische Weibchen. Außerdem erben die Nachkommen von wählerischen Weibchen das Gen des Vaters für die hohe Fitness. Die Söhne sind zudem noch attraktivere Paarungspartner, wenn sie die hohe Fitness geerbt haben. Also haben wählerische Weibchen mit größerer Wahrscheinlichkeit mehr und fittere Enkel als die nicht-wählerischen Weibchen. Das Präferenz-Gen ist damit evolutionär erfolgreich. Nur wenige Generationen nach seinem erstmaligen Auftreten, zum Beispiel durch Mutation, werden alle Individuen das Präferenz-Gens in sich tragen.

Die zweite Auswirkung der Partnerwahl betrifft die Weiterentwicklung der Art. Das Modell zeigt, dass das Präferenz-Gen die Anpassung der Population an ihren Lebensraum beschleunigt. Denn da fittere Partner häufiger ausgewählt werden, wird sich das Gen für hohe Fitness in der Population ausbreiten.

Die dritte Folge der Partnerwahl betrifft die Aufspaltung einer Art in zwei neue Arten. Da sich eine Population mit wählerischen Weibchen schneller an ihre Umwelt anpassen kann, werden sich Populationen, die andere Lebensräume besiedeln, mehr voneinander unterscheiden. Dies kann den Beginn der Entstehung einer neuen Art markieren. Denn je mehr sich zwei Populationen der gleichen Art äußerlich und genetisch unterscheiden, desto wahrscheinlicher ist ihre Entwicklung in zwei neue Arten. Die Auseinanderentwicklung wird dadurch begünstigt, dass in unterschiedlichen Umgebungen verschiedene Individuen fitter sind.

Mit dem Modell können Forscher nun Hypothesen über die Geschwindigkeit von Artenentstehung aufstellen, die sich in Experimenten oder Beobachtungen überprüfen lassen. Dies war zuvor mit rein verbalen Argumenten nicht möglich. Somit leistet das Modell einen wichtigen Beitrag, weil nun auch Veränderungen der Umwelt oder anderer Faktoren im Zusammenspiel mit der Partnerwahl zahlenmäßig verfolgt werden können.