Zumindest bei Frauen wird es zur sexuellen Fortpflanzung verwendet oder es geht verloren.
Nicht, um wie ein Schleicher oder so zu klingen, aber wollt ihr ein Bild von zwei Stockinsekten sehen, die Sex haben?
Ja?
Okay, hier ist es ...
Schöne Tarnung, Steckinsekten, aber wir können alle noch sehen, was Sie vorhaben. Bild: Alex Reshanov.
Dieses Meisterstück der Naturfotografie wurde im McKinney Falls State Park, etwas außerhalb von Austin, aufgenommen. Damals dachte ich, ich hätte etwas wirklich Seltenes und Bemerkenswertes erlebt.Ich habe seitdem erfahren, dass Stabheuschrecken sehr lange so "gepaart" bleiben können. Ich war also wahrscheinlich nur einer von vielen Wanderern, die an diesem Nachmittag ihre Freunde angeschrien haben: "Komm und sieh dir diese Käfer an!"
Aber während einige Stockinsekten Tage oder sogar Wochen solchen Kopplungen widmen, verzichten andere Arten ganz auf Unzucht und entscheiden sich stattdessen für einen Lebensstil der ungeschlechtlichen Fortpflanzung. Und sie sind schon eine ganze Weile dabei. In der Gattung TimemaÜbergänge von sexuellen zu asexuellen Arten sind mindestens sieben Mal unabhängig voneinander aufgetreten, wobei die ältesten asexuellen Arten vor über einer Million Jahren aufgetaucht sind. Was passiert mit Insektenarten, die hunderttausende von Jahren ohne Heu leben? Ein Forscherteam in den Niederlanden und Kanada wollte herausfinden, ob diese Insekten dort auftauchen könnten, wo sie in der Welt der Paarung aufgehört hatten, oder ob sie die notwendigen Werkzeuge verloren hatten. Ihre Ergebnisse werden im Proceeding of the Royal Society B veröffentlicht.
Es braucht viel mehr, als Sie denken, um eine erfolgreiche Stockinsekten-Paarung zu orchestrieren. Die Kreaturen müssen nicht nur in der Lage sein, ihre Gameten zu produzieren und zu verschmelzen, sondern auch in der Lage sein, die Bräuche der Balz einzuhalten. Frauen müssen Partner anziehende Pheromone produzieren, Männer müssen einen sexy Tanz mit Beintritten und Antennenwellen durchführen. Um diese Fähigkeiten zu testen, stellten die Forscher Männchen und Weibchen asexueller Spezies ihrer engsten verwandten sexuellen Spezies oder „Schwesterspezies“ gegenüber. (Versuche, die asexuellen Insekten dazu zu bringen, sich mit Mitgliedern ihrer eigenen Spezies zusammenzuschließen, schlugen fehl.)
Wie haben sich die Asexuellen geschlagen? Fangen wir mit den Männchen an ... aber warte mal, welche Männchen? Reden wir nicht von einer Population, die sich ungeschlechtlich fortpflanzt? Die Eier der Weibchen reifen zu vollwertigen Stabheuschrecken heran, ohne jemals von Männchen befruchtet zu werden, und enthalten daher genetisches Material von nur einem Elternteil - einer Mutter. Sollten sie nicht alle Damen sein? Ja und nein. Trotz der spermienfreien Produktion von Nachkommen können Männchen dank der geschlechtsbestimmenden Chromosomen der Insekten immer noch vorkommen. Im Gegensatz zum XX / XY-System unserer eigenen Spezies (wie der meisten Säugetiere) haben Stabheuschrecken nur ein Geschlechtschromosom: X. Weibchen sind das Produkt zweier solcher Chromosomen - XX -, während Männchen aus nur einem - XO - resultieren. Asexuelle Frauen können Männchen produzieren, wenn sie versehentlich irgendwo während der Eiproduktion ein X-Chromosom verlieren. Asexuelle Männer sind im Wesentlichen ein Tippfehler, und zwar ein seltener. Von den 5000 für die Studie gesammelten Stabheuschrecken waren nur elf männlich.
Die Stockinsekten in der Studie, wie hier T. genevievae, sind stämmiger als die, die ich im Park tummeln sah. Bild: SFU Öffentlichkeitsarbeit und Medienarbeit.
Während sie in freier Wildbahn keine Gelegenheiten zur Paarung haben, hat sich die kleine Gruppe asexueller Männer einigermaßen gut geschlagen, wenn man ihnen die Gelegenheit gab, mit Geschlechtsspezies ihrer Schwester zu interagieren. Ihre Balztänze entsprachen den Geschlechtsspezies *, sie produzierten immer noch Sperma, und es gelang allen, zumindest einige Nachkommen zu zeugen. Sie zeugten weniger Nachkommen als die sexuellen Männer, obwohl dies nicht unbedingt ein Zeichen dafür ist, dass die Asexuellen minderwertiges Sperma produzierten. Hybride Nachkommen sind oft empfindlicher als die, die von zwei Mitgliedern derselben Art erzeugt werden, so dass von den asexuellen Männern befruchtete Eier im Nachteil waren. Aber alles in allem nicht zu schäbig.
Die weiblichen Asexuellen hingegen waren in jeder Hinsicht eine Katastrophe beim Partnervermittlungsspiel. Für den Anfang empfanden Männer ihrer Geschlechtsspezies sie als unerwünscht. Sexuelle Männer wurden nicht zu den Pheromonen der asexuellen Frauen hingezogen, wenn sie in ein Labyrinth mit einer den Duft enthaltenden Portion gebracht wurden. Männer waren auch weniger bestrebt, sich mit asexuellen Frauen zu paaren, wenn sie in direkten Kontakt gebracht wurden. Um sicherzustellen, dass dies nicht nur eine Frage der Präferenz für die eigene Spezies ist, hat das Team auch die sexuellen Männchen mit sexuellen Weibchen verschiedener Spezies gepaart, von eng bis weit verwandt. Aber selbst im Vergleich zu diesen zusätzlichen Arten erhielten asexuelle Frauen signifikant weniger männliche Aufmerksamkeit als ihre sexuellen Gegenstücke.
Asexuelle Frauen wehrten sich auch eher gegen die Annäherung von Männern. Und in den seltenen Fällen, in denen es zu einer Kopulation kam, hatten asexuelle Frauen keine Verwendung für das Sperma ihres Partners. Die Genotypisierung der resultierenden Nachkommen zeigte keinen Hinweis auf männliche DNA in der Mischung.
Es gab auch physische Unterschiede. Die Kohlenwasserstoffprofile der asexuellen Frauen waren anders als die der sexuellen Frauen und „variabler“. (Übersetzung: Ihre Pheromone waren alle wackelig.) Außerdem waren die Spermatheken der asexuellen Frauen (Spermienspeicherorgane von Männern) noch intakt und in der Lage, Männer aufzunehmen Spenden waren eher missgebildet.
Warum haben die Merkmale von männlichen und weiblichen asexuellen Stabheuschrecken so unterschiedliche Schicksale erlebt? Warum sollten Männer ihre sexuellen Fähigkeiten behalten, während die Frauen es benutzen oder es verlieren? Es mag mehr als ein Faktor verantwortlich sein, aber die überzeugendste Erklärung ist, dass dies ein Fall von natürlicher Selektion im Vergleich zu genetischer Drift ist.
Frauen, die die einzigen Mitglieder asexueller Arten sind, die genetisches Material an die nächste Generation weitergeben, unterliegen der natürlichen Auslese. Sobald sie die sexuelle Fortpflanzung aufgegeben haben, wären geschlechtsspezifische Merkmale nicht mehr vorteilhaft. In der Tat wäre es wahrscheinlich ein Handicap. Sexuelle Signale wie Pheromone ziehen nicht nur Partner an, sondern ziehen auch die Aufmerksamkeit von Raubtieren auf sich. Daher würden Frauen mit diesen jetzt schlecht angepassten Eigenschaften nicht so lange leben und so viele Nachkommen zeugen wie ihre stromlinienförmigeren Cousins.
Männer, die nur zufällig vorkommen, sind von der natürlichen Auslese nicht direkt betroffen. Informationen darüber, wie Männer sexuell erfolgreich sein können, befinden sich weiterhin auf den X-Chromosomen von Frauen, ohne den Trägern zu nützen oder sie zu schädigen. Solches neutrale genetische Material, das keinen Einfluss auf den Erfolg oder das Scheitern der Individuen hat, die es beherbergen, wird nicht für oder dagegen ausgewählt. In diesem Fall würden Veränderungen der männlichen Anatomie und des männlichen Verhaltens nicht durch natürliche Selektion, sondern durch genetische Drift auftreten. Genetische Drift ist der Begriff für die zufälligen Veränderungen in einem Genpool. Dies ist ein viel langsamerer Prozess als die natürliche Selektion. Die asexuellen Männer mögen sich zwar auch ändern, aber es könnte Millionen von Jahren dauern, bis sie den Unterschied wirklich erkennen. Wenn ich so lange lebe, verspreche ich, diesen Beitrag mit neuen Informationen zu aktualisieren. Fühlen Sie sich frei, mich daran zu erinnern, wenn ich es vergesse.
* Zum Glück sind die Tanzschritte von Art zu Art nicht sehr unterschiedlich.