Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Im Koevolutionsexperiment entwickeln nur die weiblichen Würmer ihre Eigenschaften weiter

27.10.2014

Untersuchungen Tübinger Biologen stellen die Hypothese von männlich gesteuerten Prozessen in Frage

Als Koevolution wird die Evolution von Partnern in Abhängigkeit voneinander beschrieben. Möglicherweise kann ein Partner ohne den anderen nicht existieren, wie zum Beispiel Männchen und Weibchen derselben Art. Dennoch können sie widerstreitende Interessen haben, dann löst eine neue Erfindung oder Anpassung des einen Partners eine entgegenwirkende des anderen aus.

In der sexuellen Koevolution stehen vielfach die Männchen unter besonders hohem Selektionsdruck – sie produzieren viel mehr Spermien als die Weibchen Eizellen und müssen sich in der gleichgeschlechtlichen Konkurrenz durchsetzen. Daher nahmen Wissenschaftler an, dass die Männchen in der sexuellen Koevolution mit Veränderungen vorpreschen und die Weibchen erst in der Folge mit eigenen Anpassungen reagieren.

Diese Hypothese von den männlich gesteuerten Prozessen haben Karoline Fritzsche, Dr. Nadine Timmermeyer, Mara Wolter und Professor Nico Michiels vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen in Experimenten mit dem Fadenwurm Caenorhabditis remanei überprüft. Zumindest bei den Würmern ließ sich die Hypothese nicht bestätigen. Ganz im Gegenteil: Die Weibchen erwiesen sich als schneller in der Anpassung an die Bedingungen in den Evolutionsexperimenten.

Männchen und Weibchen verfolgen in der Regel verschiedene Ziele bei der Paarung. Männchen produzieren mehr Geschlechtszellen als Weibchen und stehen im Wettbewerb um deren Eizellen. Sie haben Strategien entwickelt, um Mitbewerber auszuschalten und Weibchen zur Paarung zu bewegen. Häufige Paarungen wirken sich jedoch auf die Weibchen negativ aus. „Das ist auch bei den C. remanei-Würmern der Fall, ihre Fitness lässt nach“, bestätigt Nadine Timmermeyer. Durch die Selektion sind die Weibchen bevorzugt, die wirksame Strategien gegen die Manipulationen der Männchen entwickeln.

Um zu testen, welcher Partner ein solches Wettrüsten vorantreibt, haben die Tübinger Wissenschaftler experimentell Evolution erzeugt. Dabei kommt ihnen entgegen, dass die etwa einen Millimeter langen Fadenwürmer unter guten Bedingungen alle drei Tage eine neue Generation hervor-bringen. In der ersten Phase des Experiments wurden die Würmer über 20 Generationen hinweg in zwei Gruppen einerseits einer angespannten sexuellen Situation ausgesetzt mit nur einem Weibchen auf fünf Männchen und andererseits einer entspannten Umgebung mit umgekehrtem Geschlechterverhältnis.

Die Konfliktsituationen sollen messbare Änderungen bei den Eigenschaften hervorrufen. In der zweiten Versuchsphase werden die Männchen und Weibchen verschiedener Selektionsvorgaben gekreuzt und die Fitness der verschiedenen Paarungen verglichen. Wenn Koevolution stattgefunden hat, sollten aus der Gruppe mit Weibchen in der Überzahl im Vergleich mit der mehrheitlich männlichen Gruppe weniger resistente Weibchen und weniger konkurrenzstarke, harmlosere Männchen hervorgehen.

„Im Experiment veränderten sich keine der erfassten Eigenschaften der Männchen wie etwa die Größe der Spermien, die Weibchen zeigten dagegen mehrere evolutive Veränderungen“, sagt Nadine Timmermeyer. Beim Paarungsakt verabreicht das Männchen dem Weibchen eine Art Schlafmittel.

Die Weibchen, die zuvor einer Männchenüberzahl ausgesetzt waren, überwanden dessen Wirkung schneller. Außerdem erzeugten die Weibchen über ihre Lebenszeit gerechnet mehr Nachwuchs. „In einer sexuellen Konfliktsituation der C. remanei-Würmer evolvieren die weiblichen, nicht jedoch die männlichen Tiere ihre Reproduktionseigenschaften. Die Hypothese lässt sich daher nicht generell bestätigen“, fasst die Wissenschaftlerin die Ergebnisse zusammen.

Originalpublikation:
K. Fritzsche, N. Timmermeyer, M. Wolter and N. K. Michiels: Female, but not male nematodes evol-ve under experimental sexual co-evolution. Proceedings of the Royal Society B 20140942, DOI: 10.1098/rspb.2014.0942

Kontakt:
Dr. Nadine Timmermeyer, vormals Universität Tübingen
University of Oregon
Institute for Ecology and Evolution
Nadinet[at]uoregon.edu

Prof. Dr. Nico Michiels
Universität Tübingen
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Evolution und Ökologie
Telefon +49 7071 29-74649
nico.michiels[at]uni-tuebingen.de

Dr. Karl Guido Rijkhoek | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Berichte zu: Caenorhabditis Eizellen Evolution Hypothese Koevolution Männchen Paarung Weibchen Würmer Ökologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Wehrhaft gegen aggressiven Sauerstoff - Metalloxid-Nickelschaum-Elektroden in der Wasseraufspaltung
25.04.2017 | Universität Ulm

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: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen