Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der Duft, auf den die Weibchen stehen

16.11.2001


Der Dreistachlige Stichling: Modellorganismus für die Partnerwahl. Hier ein Männchen im roten Balzkleid.


Foto: Max-Planck-Institut für Limnologie/Dirk Semman


Max-Planck-Wissenschaftler enthüllen Strategien der Partnerwahl bei Stichlingen / Schlüssel zum Verständnis immungenetischer Vielfalt

Alle höheren Organismen sind Parasiten und Krankheitserregern ausgesetzt. Sie erfolgreich abwehren zu können, ist eine Voraussetzung zum Überleben. Bei der Wahl eines Partners sollten Weibchen daher jene Männchen bevorzugen, deren genetische Ausstattung sie als besonders abwehrfähig ausweist. Eine möglichst große Anzahl verschiedener Immungene, so genannter MHC-Gene, könnte ein Kriterium sein; denn damit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Nachkommen gegen eine größere Zahl von Krankheiten resistent sind. Thorsten Reusch, Michael Häberli, Pierre Aeschlimann und Manfred Milinski vom Max-Planck-Institut für Limnologie in Plön ist es gelungen, diese Annahme erstmals in Experimenten mit dreistachligen Stichlingen zu beweisen. Wie sie in der neuesten Ausgabe der Fachzeitschrift Nature vom 15. November 2001 berichten, "zählen" die Stichlingsweibchen quasi geruchlich die Gen-Varianten (Allele) der Männchen und wählen dann jene aus, die möglichst viele verschiedene Varianten von Immungenen aufweisen. Dieses Forschungsergebnis liefert gleichzeitig eine Erklärung dafür, warum es in natürlichen Populationen eine so ungeheure Vielfalt von MHC-Genen gibt.

Die Mehrzahl aller Organismen sind Krankheitserreger oder Parasiten - allein diese Tatsache verdeutlicht, wie entscheidend für alle Tierarten eine erfolgreiche Immunabwehr ist. Bei Wirbeltieren spielen Gene des MHC, des Haupthistokompatibilitätskomplexes (= major histocompatibility complex) eine wichtige Rolle beim Erkennen von Krankheitserregern: Nur ganz bestimmte Gen-Varianten (= Allele) binden bestimmte Proteine, die von Krankheitserregern und Parasiten stammen, und signalisieren damit den Abwehrzellen des Organismus deren Anwesenheit. Auf der Basis dieses Erkennungsmechanismus wird die Immunabwehr gestartet. Die Vielgestaltigkeit von MHC-Genen (Polymorphismus) ist seit langem bekannt: Beim Menschen gibt es oft mehr als 100 Allele an einem MHC-Genort. Dieser Polymorphismus wird auf die hohe Veränderlichkeit von Krankheitserregern zurückgeführt. Er unterwirft den "Erkennungsdienst" der Organismen, d.h. das MHC-System, einem immer wieder wechselnden Selektionsdruck. Sexuelle Fortpflanzung und die damit verbundene Partnerwahl könnten bei vielen Tierarten und auch dem Menschen einen Weg darstellen, den Nachkommen möglichst unterschiedliche Immun-Allele mitzugeben und damit die "genetische Fitness" zu steigern.

Den Max-Planck-Wissenschaftlern ist es nun erstmals gelungen, einen Zusammenhang zwischen der Partnerwahl und dieser Vielgestaltigkeit von Immungenen herzustellen. In ihren Experimenten präsentierten sie Stichlingsweibchen in einem Strömungskanal das Wasser aus den Aquarien von verschiedenen Testmännchen. Die Forscher machten sich hierbei die Erkenntnis zunutze, dass Männchen mit unterschiedlicher MHC-Ausstattung auch einen unterschiedlichen "Duft" verströmen, der im Wasser zunächst bestehen bleibt. Die Testmännchen waren zuvor nach ihrer Ausstattung mit Immungenen aufgeteilt worden, so dass die Weibchen jeweils zwischen einem Männchen mit vielen und einem mit wenigen MHC-Allelen wählen konnten. Im Experiment konnte das laichbereite Weibchen die Männchen nicht sehen, sondern bekam lediglich das Wasser aus den verschiedenen Aquarien geboten und konnte sich dann zwischen zwei Seiten eines Strömungskanals entscheiden. Die Forscher werteten nun die Aufenthaltsdauer auf jeder Seite des Strömungskanals per Video aus - und kamen zu dem Ergebnis, dass die Weibchen den Geruch von Männchen mit einer größeren Anzahl von MHC-Allelen bevorzugten, sie "zählten" quasi geruchlich die Zahl der MHC-Varianten (das verhaltensauslösende Duftbouquet ist bislang übrigens nicht bekannt).

Solche MHC-korrelierten Partnerpräferenzen sind bereits in Versuchen mit Nagetieren nachgewiesen worden. Doch wurde in diesen Versuchen nicht die Präferenz für weniger oder mehr MHC-Allele untersucht, sondern die Bevorzugung von unterschiedlichen gegenüber gleichen MHC-Genotypen. Die Max-Planck-Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass eine solche Strategie bei der Partnerwahl nur für Tierarten von Bedeutung ist, welche durch enge Familienstrukturen Gefahr laufen, sich mit Verwandten zu paaren. Diese Erklärung greift jedoch nicht beim Stichling, und vermutlich auch nicht bei vielen anderen Wirbeltieren; denn wegen der hohen Zahl von MHC-Varianten, die in frei lebenden Populationen von Stichlingen zu finden sind, ist das Risiko, auf denselben Genotyp zu treffen, kleiner als 1%.

Das in der vorliegenden Nature-Publikation beschriebene Partnerwahl-Verhalten des Stichlings liefert jetzt den Schlüssel, um den Polymorphismus bei den MHC-Genen in natürlichen Populationen zu erklären. Und auch beim Menschen gibt es Zusammenhänge zwischen der Geruchsbevorzugung und den MHC-Genen der potentiellen Partner. Ob wir jedoch - ähnlich wie der Stichling - dazu in der Lage sind, Immun-Allele zu "zählen", ist noch offen.

Dr. Thorsten Reusch | Presseinformation

Weitere Berichte zu: Krankheitserreger MHC-Genen Männchen Organismus Partnerwahl Stichling Weibchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Biologischer Lichtsensor in Aktion gefilmt
15.06.2018 | Paul Scherrer Institut (PSI)

nachricht Belohnung fürs Gehirn
15.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

Meteoriteneinschläge und Spektralfarben: HITS bei Explore Science 2018

11.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

EMAG auf der AMB: Hochproduktive Lösungen für die vernetzte Automotive-Produktion

15.06.2018 | Messenachrichten

AchemAsia 2019 in Shanghai

15.06.2018 | Messenachrichten

Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen

15.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics