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 Einblick ins geschlossene Enzym
26.06.2017 | Universität Konstanz

nachricht 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie