Roter König oder Rote Königin

Die Beziehung zwischen Arten bestimmt, wie schnell sie sich entwickeln: Parasiten und ihre Wirte verändern sich schneller, die Partner einer Lebensgemeinschaft auf Gegenseitigkeit (mutualistische Beziehung) langsamer. Diese Sichtweise ist aber offenbar zu stark vereinfacht.

Die Evolutionsgeschwindigkeit in einer mutualistischen Beziehung hängt einem Modell von Forschern des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön zufolge nicht nur von der Art der Interaktion, sondern auch von der Anzahl der beteiligten Individuen ab. So können die Partner von einer langsamen Evolution profitieren, wenn nur zwei Individuen miteinander interagieren. Wenn mehrere Individuen beteiligt sind, kann dagegen eine höhere Evolutionsgeschwindigkeit von Vorteil sein.

Parasiten und Wirte liefern sich einen Wettlauf, in dem der Parasit ständig neue Wege finden muss, Abwehrmaßnahmen des Wirts zu umgehen. Dadurch entwickeln sich beide ständig weiter. Dies ähnelt der Figur der Roten Königin aus Buch dem „Alice hinter den Spiegeln“ des britischen Autors Lewis Caroll und wird deshalb als Rote-Königin-Hypothese bezeichnet.

Das Gegenstück dazu ist die erst 2003 aufgestellte Roter-König-Hypothese: In Lebensgemeinschaften auf Gegenseitigkeit kann es vorteilhaft sein, sich langsamer zu entwickeln. Dann nämlich, wenn sich die Partner zu Beginn egoistisch verhalten und dann versuchen, altruistischer zu werden. Wer sich dabei zurückhält und sich langsamer verändert, profitiert, denn er muss nichts für die Verbesserung der Partnerschaft investieren.

Bislang haben Forscher die Roter-König-Hypothese nur in Modellen überprüft, in denen zwei Individuen miteinander in Kontakt treten. Dies entspricht jedoch meist nicht der Realität. Viel häufiger gibt es in der Natur den Fall, dass mehrere Individuen miteinander in Beziehung stehen. So beschützen mehrere Ameisen eine einzelne Schmetterlingsraupe, um von ihr mit ausgeschiedenen Pflanzensäften belohnt zu werden. Für die Ameise besteht die Lebensgemeinschaft also zwischen zwei Individuen, aus Sicht der Raupe gibt es jedoch mehr Interaktionspartner.

Die Plöner Wissenschaftler haben deshalb die Roter-König-Hypothese in einem Mehr-Spieler-Modell getestet. Demnach gilt die Roter-König-Hypothese nur in mutualistischen Beziehungen zwischen zwei Individuen. Sobald mehrere Akteure beteiligt sind, wird es erheblich komplizierter. „Dann kann auch eine schnellere Evolution für die Partner günstiger sein“, erklärt Chaitanya Gokhale vom Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie.

Ansprechpartner

Dr. Chaitanya S. Gokhale
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön
Telefon: +49 452 2763-225
Email: gokhale@­evolbio.mpg.de
Dr. Kerstin Mehnert
Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön
Telefon: +49 4522 763-233
Fax: +49 4522 763-310
Email: mehnert@­evolbio.mpg.de
Originalveröffentlichung
Chaitanya S. Gokhale and Arne Traulsen
Mutualism and evolutionary multiplayer games: revisiting the Red King
Proc. R. Soc. B published online 12. September 2012 (doi: 10.1098/rspb.2012.1697)