Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zebrafinken: Wie der Vater, so nicht der Sohn

01.10.2013
Der Gesang der Singvögel ist ein erlerntes komplexes Verhalten, das starken Selektionskräften ausgesetzt ist.

Es ist aber schwierig herauszufinden, welchen Anteil die Gene und die Umwelt jeweils zur Ausbildung der individuellen Variation der Gesänge haben. Forscher vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen und internationale Kollegen ist nun diese Trennung gelungen.


Die Umweltbedingungen während der Zeit im Nest prägen wesentlich den späteren Gesang von Zebrafinken. © MPI f. Ornithologie/Leitner

Ein zentrales Thema in der Verhaltensforschung ist die Frage, welche Anteile des Verhaltens genetisch bedingt sind und welche Anteile durch die Umwelt geformt werden. Heute weiß man, dass unsere Persönlichkeit und Verhalten weit weniger stark durch die Gene bestimmt wird.

Besonders während der Entwicklung können Umweltfaktoren über sogenannte epigenetische Effekte entscheidenden Einfluss auf die Ausbildung von Gehirn und Verhalten haben. Hormone spielen hierbei eine wichtige Rolle. So kann die Veränderung des Hormonmilieus während der frühen Lebensphasen einen Organismus langanhaltend beeinflussen, während dieselbe Veränderung im Erwachsenenalter nur eine kurzfristige Wirkung zeigt.

Ob der Einfluss der Umwelt stark oder schwach ausfällt, kann aber entscheidend von der genetischen Veranlagung abhängen. Erb- und Umweltfaktoren sind aber nach wie vor schwer auseinanderzuhalten.

Einen Versuch, diese beiden Faktoren zu trennen, hat jetzt ein internationales Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in einem großangelegten Brutexperiment an Zebrafinken gestartet. Die Forscher tauschten bei 32 Brutpaaren jeweils die Hälfte eines Geleges aus, so dass die Hälfte der Eier im Nest sozusagen aus “Kuckuckseiern“ bestand. Somit wuchs die Hälfte der geschlüpften Jungvögel bei den eigenen Eltern auf, während die andere Hälfte von Stiefeltern großgezogen wurde.

Zusätzlich wurde bei einem Teil der Paare die Menge an verfügbarem Körnerfutter durch kontrollierte Zugabe von wertlosen Spelzen beschränkt. Als die Nachkommen mit 100 Tagen erwachsen waren, nahmen die Forscher zunächst deren Gesänge auf und analysierten dann die Gehirnanatomie. So konnten sie einerseits die Einflüsse von Genotyp und Aufzuchtbedingungen auf Gesang und Gehirn voneinander trennen. Andererseits konnten sie testen, ob die daraus resultierenden Zusammenhänge durch unvorhergesehene Umwelteinflüsse beeinflusst werden, wie z.B. Futtermangel.

Die Ergebnisse der Forscher zeigen, dass die Gesänge der männlichen Nachkommen mit denen ihrer Väter wenig übereinstimmen. Einzig die Anzahl der Silben und die Maximalfrequenz eines jungen Männchens hängen mit der Silbenanzahl des leiblichen Vaters stärker zusammen. Bei der lautesten Gesangsfrequenz und dem Anteil einzigartiger Gesangssilben der Söhne wiederum gibt es eine stärkere Übereinstimmung mit dem Gesang des Stiefvaters, letztere besteht jedoch nur bei ausreichendem Nahrungsangebot. Noch bemerkenswerter waren die Ergebnisse bei der Gehirnstruktur: Sie wird kaum vererbt und ist in hohem Maße von den Umweltbedingungen abhängig. So kann jeder bestehende Zusammenhang zwischen der Gehirngröße von Vater und Sohn durch Veränderung der Bedingungen während der Aufzucht aufgelöst werden.

Diese Ergebnisse sind umso erstaunlicher, da man in früheren Studien von einer hohen Vererbbarkeit der dem Gesang zugrundeliegenden Gehirnstrukturen ausgegangen war. Damals hatte man allerdings die Größe Umweltbedingungen außer Acht gelassen. „Eine hohe Empfindlichkeit gegenüber Umweltfaktoren kann die genetische Vielfalt aufrechterhalten. Sie hat großen Einfluss auf die Gesangs- und Gehirnentwicklung beim Singvogel“, fasst Stefan Leitner, Leiter der Studie, zusammen.

Originalveröffentlichung:
Environmental and genetic control of brain and song structure in the zebra finch
Woodgate, J.L., Buchanan, K.L., Bennett, A.T.D., Catchpole, C.K., Brighton, R. & Leitner, S.

Evolution published online 19.09.2013, DOI: 10.1111/evo.12261

Kontakt:
Dr. Stefan Leitner
leitner@orn.mpg.de
Telefon: +49 8157 932 389

Dr. Sabine Spehn | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/7536340/vogelgesang_umwelt

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften