Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vogelweibchen mit Macho-Allüren reagieren sensibler auf Testosteron

04.06.2007
Rollentausch der Geschlechter beim afrikanischen Grillkuckuck ermöglicht neue Einblicke in hormonelle Steuerungsmechanismen

Im Tierreich konkurrieren normalerweise die Männchen um die Gunst der Weibchen. Dabei spielt - zumindest bei Wirbeltieren - das Sexualhormon Testosteron eine entscheidende Rolle. Bei einigen wenigen Tierarten sind die Geschlechterrollen jedoch vertauscht, beispielsweise beim afrikanischen Grillkuckuck. Weitgehend ungeklärt ist, welche Rolle das "männliche" Hormon Testosteron hier bei den Weibchen spielt. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Ornithologie konnten nun zeigen, dass Grillkuckucksweibchen in bestimmten Gehirnbereichen mehr Testosteron bindende Rezeptoren ausbilden als die Männchen. Auf diesem Wege könnten auch geringe Mengen an Testosteron zur Steuerung aggressiver und territorialer Verhaltensweisen bei Arten mit vertauschten Geschlechterrollen beitragen, spekulieren die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Journals Developmental Neurobiology.


Weibchen des afrikanischen Grillkuckucks - Bild: Wolfgang Goymann

Ein Rollentausch der Geschlechter kommt im Tierreich eher selten vor. Normalerweise ist es Aufgabe des Männchens, um die Partnerin zu werben, ein Revier zu suchen und es gegen Rivalen zu verteidigen. Die Weibchen hingegen kümmern sich in erster Linie um die Brutpflege - mit mehr oder weniger Unterstützung durch den Partner. Bei den meisten Wirbeltieren ziehen sie die Jungen tatsächlich alleine groß. Bei weniger als einem Prozent aller Vogelarten kommt es zu einem Rollentausch: Hier sind es die Weibchen, die aggressiv Territorien verteidigen und um Männchen konkurrieren. Der afrikanische Grillkuckuck gehört zu diesen seltenen Vertretern. Während der Regenzeit entwickeln seine Weibchen ein prachtvolles Brutgefieder und etablieren große Territorien, deren Besitz sie durch anhaltenden Gesang verkünden. Und auch sonst verhalten sie sich wie ein echter "Macho": Konkurrentinnen werden vehement vertrieben, Männchen jedoch sind willkommen - je mehr desto besser. Jedes Weibchen verpaart sich mit bis zu drei Männchen.

Ganz im Gegensatz zu unserem heimischen Kuckuck sind Grillkuckucke aber keine Brutparasiten. Ein jedes Männchen baut sein eigenes Nest, in das das Weibchen 3-7 Eier legt. Damit ist die Brutfürsorge der Mutter aber auch schon beendet. "Die Eier werden allein vom Vater ausgebrütet und nur er versorgt die hilflosen Jungen während ihrer zwei Wochen andauernden Nestlingszeit und auch noch einige Wochen danach mit Nahrung", beschreibt Wolfgang Goymann vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen die fürsorglichen Grillkuckuck-Väter. Währenddessen legt das Weibchen weitere Eier für eines ihrer anderen Männchen oder versucht, noch weitere Männchen zu gewinnen. Klassische Polyandrie heißt der Fachbegriff für dieses Paarungssystem.

Diese Eigenarten machten den afrikanischen Grillkuckuck für den Max-Planck-Forscher Wolfgang Goymann und seine Kollegin Cornelia Voigt zu einem idealen Modell, um die hormonelle Regulierung des Verhaltens bei den Grillkuckuck-Weibchen zu untersuchen. Wenn Vogelmännchen ein Brutrevier etablieren und verteidigen, oder wenn sie versuchen Weibchen anzulocken, dann schütten ihre Keimdrüsen erhöhte Mengen vor allem an Testosteron aus. Was läge also näher, als anzunehmen, dass ein Tausch der Geschlechterrollen auch mit einer Umkehr der Testosteronkonzentration im Blut einhergeht. Doch alle bisher physiologisch untersuchten klassisch polyandrischen Vogelarten - der Wilsonwassertreter, der Drosseluferläufer und besagter afrikanischer Grillkuckuck - weisen normale Testosteronprofile auf: hohe Werte bei den Männchen und niedrige Werte bei den Weibchen. Spielt also das männliche Aggressionshormon Testosteron bei der Steuerung aggressiver Verhaltensweisen von klassisch polyandrischen Weibchen keine Rolle?

Eine mögliche Antwort auf diese Frage liefern die jetzt in der Zeitschrift Developmental Neurobiology veröffentlichten Untersuchungen der beiden Max-Planck-Forscher. Testosteron entfaltet seine Wirkung über die Bindung an sogenannte Androgenrezeptoren. Sie beeinflussen nach Bindung des Hormons die Expression bestimmter Gene und lösen damit eine Kaskade aus, die wiederum Einfluss auf das Verhalten nimmt. "Neben der Änderung der Hormonkonzentration im Blut stellt der Androgenrezeptor eine zweite Stellschraube dar, mit dessen Hilfe der Organismus die Wirkung von Testosteron regeln kann", erklärt Goymann. Anstatt die Hormonproduktion zu steigern, könne der Organismus auch die Anzahl und Dichte dieser Andockstellen für das Testosteron erhöhen - und damit unter Umständen die gleiche Wirkung auf das Verhalten erzielen. Genau das machen offenbar Grillkuckucksweibchen.

Die beiden Vogelforscher konnten nämlich zeigen, dass Grillkuckucksweibchen im Nucleus taeniae - einem Gehirnbereich, der in die Steuerung von territorialem und Aggressionsverhalten involviert ist - mehr Androgenrezeptoren exprimieren als Männchen. Und zwar auf mehrfache Weise: Weibchen besitzen in diesem Gehirnbereich nicht nur mehr Zellen, die den Androgenrezeptor ausbilden, sondern jede dieser Zellen bildet auch mehr Rezeptoren aus als die Zellen der Männchen. "Das bedeutet, dass Grillkuckucksweibchen womöglich viel sensitiver auf geringe Mengen an Testosteron reagieren können als Männchen", erläutert Cornelia Voigt. Darüber hinaus stören hohe Testosteronkonzentrationen bei Wirbeltierweibchen oft die Fortpflanzung. "Mit einer lokal begrenzten Erhöhung der Androgenrezeptorendichte im Nucleus taeniae haben Grillkuckucksweibchen möglicherweise einen Weg gefunden, diese nachteilige Wirkung von hohen Testosteronkonzentrationen zu umgehen", erklärt Goymann. "Indem sie die Sensitivität für das Hormon lokal erhöhen, können sie mit weniger Hormon die erwünschte Wirkung auf aggressives Verhalten erzielen, ohne dabei ihre Fortpflanzungsphysiologie durcheinander zu bringen."

Mit diesen Ergebnissen halten die Forscher einen ersten Hinweis auf den physiologischen Mechanismus in Händen, der für die vertauschten Geschlechterrollen bei Territorial- und Aggressionsverhalten verantwortlich sein könnte. Interessanterweise gibt es keine Vergleichsdaten von Vögeln oder anderen Wirbeltieren mit traditionellen Geschlechterrollen. "Es hat sich bei diesen Arten bisher noch niemand die Mühe gemacht, die Expression von Androgenrezeptoren in Männchen und Weibchen zu vergleichen. Bisher wurden immer nur die Männchen untersucht", wundert sich Goymann.

Originalveröffentlichung:

Cornelia Voigt and Wolfgang Goymann
Sex-role reversal is reflected in the brain of African black coucals (Centropus grillii) Developmental Neurobiology (online-Veröffentlichung, Mai 2007)

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut
20.10.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Aus der Moosfabrik
20.10.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise