Männliche australische Redback-Spinnen zeigen ein dramatisches Paarungsritual, bei dem sie direkt in die Zähne von Weibchen springen, was oft zu ihrem eigenen Tod führt. Eine neue Studie hat ergeben, dass dieses scheinbar komplexe Verhalten von einer einzigen Genregion auf dem X-Chromosom bestimmt wird, was frühere Annahmen in Frage stellt, dass solch komplizierte Verhaltensweisen mehrere interagierende Gene erfordern. Forscher unter der Leitung von Kardelen Özgün Uludağ veröffentlichten ihre Ergebnisse in Biology Letters und boten neue Einblicke in die Genetik des sexuellen Kannibalismus unter Spinnen.
Die australische Redbackspinne (Latrodectus hasselti) ist eng mit der nordamerikanischen Schwarzwitwe verwandt und ist für ihren extremen sexuellen Kannibalismus bekannt. Während der Paarung führt der Männchen ein akrobatisches Manöver durch, indem er sich auf den Rücken wendet und seinen Bauch direkt über den Mund des Weibchens positioniert. Obwohl dieser Akt häufig dazu führt, dass der Mann konsumiert wird, bietet er evolutionäre Vorteile. Das Selbstaufopfer verlängert die Dauer der Paarung, erhöht die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Befruchtung und die Anzahl der von dem Männchen gezeugten Nachkommen.
Darüber hinaus weisen einige Männchen ein sekundäres Merkmal auf, die Abdominalverengung, die die Fähigkeit des Weibchens erschwert, sofort durch den Bauch zu beißen, ihren Verzehr zu verzögern und einen zweiten Spermientransfer zu ermöglichen.
Die weitere Züchtung von Hybrid-Weibchen mit reinrassigen Männchen beider Arten ergab 104 männliche Nachkommen, deren Paarungsverhalten aufgezeichnet und analysiert wurde. Die Ergebnisse zeigten, dass das Wendeverhalten von einem einzigen Gen oder einer genetischen Region auf dem X-Chromosom kontrolliert wurde. Die Studie enthüllte auch, dass der Wendewinkel und die Abdominalverkleinerung unterschiedliche Merkmale sind, die jeweils von separaten genetischen Mechanismen bestimmt werden.
Diese Entdeckung widerlegt die Hypothese, dass die beiden Merkmale durch ein "Supergen" miteinander verbunden sind, und zeigt stattdessen, dass sie von zwei getrennten genetischen Regionen kontrolliert werden, die sich möglicherweise auf verschiedenen Chromosomen oder entfernten Punkten auf demselben Chromosom befinden.
Die Studie unterstreicht die Rolle der genetischen Einfachheit bei der Entwicklung komplexer Verhaltensweisen und unterstreicht das Potenzial für eine schnelle Anpassung als Reaktion auf ökologischen Druck. Die Forscher betonen, dass das Verständnis der genetischen Grundlage solcher Verhaltensweisen einen breiteren Einblick in die Evolution der sexuellen Selektion und der Überlebensstrategien bei Spinnentieren geben kann. Die Ergebnisse tragen zu den laufenden Debatten über die Beziehung zwischen genetischer Komplexität und Verhaltenskomplexität bei und bieten eine überzeugende Fallstudie in der Evolutionsbiologie. Weitere Studien werden wahrscheinlich die spezifischen Funktionen der identifizierten Genregion und ihre Auswirkungen auf andere Arten mit ähnlichen Paarungsrituale untersuchen.
Die Forschung eröffnet Möglichkeiten, zu untersuchen, wie genetische Mutationen Verhaltenswirkungen beeinflussen und wie sich solche Merkmale im Laufe der Zeit innerhalb von Populationen ausbreiten oder verschwinden können.
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