Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Farbe ist Trumpf - Bunte Guppy-Männchen haben die besten Chancen bei der Fortpflanzung

24.01.2014
Bei Aquarianern sind Guppys aufgrund ihrer schönen Farben schon lange beliebt.

Doch auch Biologen des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie und des Bioscience and Biotechnology Centers der Universität Nagoya in Japan haben ein Auge auf die quirligen und farbenprächtigen Fische geworfen.


Flecken auf der Körpermitte eines Cumaná-Guppy-Männchens. Verena Kottler / Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie

Das Team um die Doktorandin Verena Kottler, Professor Christine Dreyer und Professor Detlef Weigel konzentrierte sich in ihrer jüngsten Arbeit auf die Struktur der bunten Flecken. Die Arbeit wurde am Mittwoch, den 22. Januar 2014, im Journal PLOS ONE veröffentlicht.

Während Guppy-Weibchen durch ein unauffälliges Netzmuster getarnt sind, kommen die Männchen in einer schillernden und höchst auffälligen Farbenpracht daher. In vielen Studien wurde bereits das Verhalten der Tiere zueinander und in Bezug auf ihre Umwelt erforscht. Dabei haben Forscher herausgefunden, dass Guppy-Weibchen sich am liebsten mit bunten Männchen paaren, die viele und große orangefarbene Pigmentflecken aufweisen.

Guppys (Poecilia reticulata) sind lebend gebärende Süßwasserfische, die aus dem Nordosten Südamerikas stammen. „Mittlerweile kommen sie jedoch weltweit vor,“ erläutert Verena Kottler, „weil man sie zur Moskitobekämpfung eingesetzt hat.“ Auf der Karibikinsel Trinidad wurden die Fische besonders ausführlich untersucht, denn dort konnten sich durch Anpassung an sehr unterschiedliche Flussbiotope viele natürliche Variationen bezüglich Verhalten, Farbe und Gestalt herausbilden.

Während sich der Zebrafisch (Danio rerio) besonders zur Untersuchung der Frühentwicklung eignet, gilt der Guppy schon seit Beginn des 20. Jahrhunderts als Beispiel für natürliche Variation, da jedes Guppy-Männchen in der Natur ein individuelles Farbmuster besitzt.

In Trinidad leben Guppys in unterschiedlichen Lebensräumen, die sich in der Anzahl und den Arten von Raubfischen unterscheiden. Sind nur wenige Raubfische vorhanden, werden die Guppys spät geschlechtsreif und bekommen weniger Junge. Außerdem sind die Männchen insgesamt farbenfroher, da die Weibchen sich von besonders bunten Männchen beeindrucken lassen.

Bunte Männchen haben deshalb die meisten Nachkommen. Sind jedoch große Raubfische vorhanden, so sind die Männchen weniger farbenfroh, da bunte Männchen von den Räubern leichter gesehen werden und deshalb eine geringere Überlebenschance haben. Der Guppy ist aus diesem Grund eine Tierart, an der man Evolution unmittelbar in der Natur beobachten kann.

Für Verena Kottler und ihr Team stellte sich die Frage, aus welchen Pigmentzell-Typen die Flecken männlicher Guppys aufgebaut sind. Nur dann ist es möglich, die Genetik, die den Farben zugrunde liegt zu verstehen. „Über das Verhalten der Tiere und die Ökologie weiß man mittlerweile schon sehr viel, aber die zugrundeliegenden genetischen Faktoren wurden bislang kaum untersucht,“ betont die Wissenschaftlerin. Für ihre Arbeit untersuchten die Forscher Farbmuster auf dem Körper und den Flossen von Guppy-Männchen der Sorten Cumaná, Quare6 und Maculatus. Cumaná-Guppys stammen aus Venezuela.

Quare6-Guppys sind Nachkommen von Fischen aus dem Fluss Quare auf Trinidad, und die Sorte Maculatus ist von Wissenschaftlern und Hobbyaquarianern in Gefangenschaft gezüchtet worden. Die Forscher fokussierten sich bei ihren Versuchen auf die zentralen orangefarbenen und schwarzen Flecken, die sich nahe des Gonopodiums, des Begattungsorgans, befinden, da diese beiden Flecken bei allen Männchen gleichermaßen vorhanden sind.

Bei den Untersuchungen identifizierte das Team drei verschiedene Pigmentzelltypen und fand heraus, dass mindestens zwei davon zu jedem der unterschiedlichen Farbflecken beitrugen. Dies deutet darauf hin, dass möglicherweise Interaktionen zwischen den verschiedenen Pigmentzelltypen notwenig sind, um das Farbmuster der Guppy-Männchen zu bilden. Zudem zeigte sich, dass zwei Pigmentzellschichten, eine in der Dermis (obere Hautschicht) und eine andere in der Hypodermis (Unterhautschicht) für die Farbgebung der Fische verantwortlich waren.

Interessanterweise fanden die Forscher heraus, dass die Pigmentzellverteilung innerhalb der orangefarbenen und schwarzen Flecken bei allen drei untersuchten Stämmen sehr ähnlich waren, obwohl die Cumaná- und Quare6-Guppys aus geografisch weit auseinander liegenden Populationen stammen, die vermutlich vor fast einer Millionen Jahre getrennt wurden. Dies legt nahe, dass stark konservierte genetische Faktoren die Anordnung der Pigmentzellen in diesen Fischen steuern.

Nadja Winter | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://tuebingen.mpg.de/startseite/detail/farbe-ist-trumpf.html

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