Männliche Redback-Spinnen laden zum Kannibalismus ein durch einen "selbstaufopfernden Salto" während des Geschlechtsverkehrs, aber warum?

Eine neue Studie deutet darauf hin, dass der komplexe, selbstopfernde Salto, den männliche australische Redback-Spinnen während der Paarung ausführen, von überraschend einfachen Genetiken bestimmt wird. Forscher fanden heraus, dass das Verhalten, das den Bauch des Männchens den Zahnzähnen des Weibchens aussetzt, offenbar von einer einzigen Genregion auf dem X-Chromosom kontrolliert wird. Dieser Befund stellt die Erwartungen in Frage, dass ein solches kompliziertes und riskantes Verhalten kompliziertere genetische Mechanismen erfordert.

Der männliche Redback hat jedoch eine einzigartige Strategie entwickelt, um trotz dieses Risikos seine Chancen auf Fortpflanzungserfolg zu erhöhen. Während der Paarung führt der Männchen einen Salto durch und positioniert sich in einer verletzlichen Position in der Nähe der Mundteile des Weibchens. Diese Handlung ermöglicht es dem Männchen, Spermien in die beiden Sperma-Speicherorgane des Weibchens zu übertragen, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass er alle ihre Nachkommen hervorbringt, anstatt einem nachfolgenden Männchen zu erlauben, einen Beitrag zu leisten.

Die in Biology Letters veröffentlichte Studie untersuchte die genetischen Grundlagen dieses Verhaltens durch Kreuzung von Redbackspinnen mit ihrer nahen Verwandten, der neuseeländischen Katipo-Spinne (Latrodectus katipo). Katipo-Männchen führen keinen Salto durch oder verüben sexuellen Kannibalismus, was sie zum Vergleich ideal macht. Hybridisierungsexperimente zeigten, dass männliche Nachkommen der ersten Generation von Redback- und Katipo-Eltern das Salto-Verhalten nicht zeigten, was darauf hindeutet, dass es rezessiv sein könnte. Eine weitere Rückkreuzung von Hybrid-Weibchen mit Männchen aus beiden Arten erzeugte Nachkommen, die den Salto zeigten, was einen Einblick in das genetische Erbmuster gab.

Die Forscher analysierten das Paarungsverhalten von 104 männlichen Nachkommen aus diesen Kreuzungen. Sie fanden heraus, dass der Salto konsequent mit einer bestimmten Region auf dem X-Chromosom verbunden war, was auf einen einfachen genetischen Mechanismus hinweist, der hinter diesem scheinbar komplexen Verhalten steckt. Im Gegensatz dazu folgte die Bauchverengung, ein sekundärer Verteidigungsmechanismus, der von einigen Männchen verwendet wird, um den Angriff der Weibchen zu verzögern, keinem einfachen genetischen Muster, was darauf hindeutet, dass es sich um mehrere Gene oder Umweltfaktoren handelt.

Ungefähr die Hälfte der Backcross-Männchen zeigte nur eines der beiden Merkmale, was die Vorstellung verstärkt, dass diese Verhaltensweisen getrennt codiert sind. Diese genetische Trennung impliziert, dass die Evolution dieser Merkmale möglicherweise unabhängig voneinander aufgetreten ist, möglicherweise aufgrund unterschiedlicher selektiver Belastungen. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in die schnelle Evolution komplexer Verhaltensweisen durch minimale genetische Veränderungen.

Die Forschung unterstreicht, wie selbst hochspezialisierte und riskante Verhaltensweisen schnell als Reaktion auf evolutionären Druck entstehen können. Neben dem Salto hat die Studie die breiteren Auswirkungen der Hybridisierung zwischen Redback- und Katipo-Spinnen untersucht. Während die beiden Arten sich kreuzen können, können die daraus resultierenden Hybriden die genetische Integrität der einheimischen Katipo-Population bedrohen. Cor Vink, ein Spinnen-Experte an der Lincoln University in Neuseeland, betonte die ökologischen Bedenken in Bezug auf diese Hybridisierung und stellte fest, dass dies zum Verlust endemischer Arten durch genetische Verdünnung führen könnte.

Seine Forschung hat Fälle von wilder Kreuzung in Neuseeland dokumentiert, die Alarm schlagen über die Notwendigkeit von Naturschutzbemühungen zum Schutz der einheimischen Spinnenpopulationen. Die Studie trägt zu einer wachsenden Zahl von Forschungen über die genetischen Grundlagen des Verhaltens von Tieren, insbesondere bei Spinnen bei. Durch die Enthüllung der genetischen Einfachheit hinter der Redback-Spinnen-Summersault eröffnet die Forschung neue Wege, um zu verstehen, wie komplexe Merkmale aus relativ einfachen genetischen Anweisungen entstehen können. Zukünftige Studien können die genaue Funktion der identifizierten Genregion und deren Wechselwirkung mit anderen genetischen und Umweltfaktoren untersuchen, die die Paarungsstrategien bei Spinnen beeinflussen.