Große Hörner sind nicht immer das Beste

Es braucht mehr als große Hörner, um das stärkste Schaf der Herde zu sein.

In der Welt der Soay-Schafe bekommen Männer mit größeren Hörnern alle Mädchen. Es ist nicht unbedingt so, dass Frauenschafe große Hörner anstreben (sie könnten, aber Sie müssten sie selbst fragen). Vielmehr sind die Hörner eine Waffe, die während der Paarungszeit eingesetzt wird, wenn konkurrierende Männer um verfügbare Frauen kämpfen. Es ist Ihre Standardformel: "Erst bekommst du X, dann bekommst du die Kraft, dann bekommst du die Frauenformel." Männer mit größeren Hörnern gewinnen eher einen Kampf und paaren sich daher eher und geben ihre Gene an die nächste Generation weiter. Im Laufe der Zeit sollte diese Art der sexuellen Selektion, bei der die gesamte evolutionäre Fitness eines Organismus durch seine überlegene Fortpflanzungsfähigkeit gefördert wird, zu einer Schafpopulation führen, bei der alle Männchen große Hörner haben. Und doch entwickeln etwa 13% der Männchen nicht nur kleinere Hörner, sondern auch erbärmliche kleine Stoppelhörner oder „Scurs“. Warum solche evolutionären Verlierer fortbestehen, ist ein Rätsel. Mit ihren mickrigen Hörnern können sie nur in jenen flüchtigen Momenten paaren, in denen dominante Männer nicht alle Frauen beschützen. Warum sind ihre Gene noch im Pool?

Lady Soay-Schafe können normale Hörner (wie diese auf dem Bild), Schurken oder keine Hörner haben. Bild: Simon Barnes.

Ein Team von Wissenschaftlern, die in den letzten zwei Jahrzehnten Soay-Schafe untersucht haben - eine frühe Rasse von Hausschafen, die immer noch auf einem Archipel vor der Westküste Schottlands zu finden ist - hatte zuvor herausgefunden, dass der größte Teil der Unterschiede in der Horngröße auf ein einzelnes zurückzuführen ist Gen. Das Gen (RXFP2 für seine Freunde) gibt es in zwei Varianten - oder Allele, wenn Sie eine wissenschaftlichere Terminologie bevorzugen - mit dem Ho⁺ Allel mit normal großen Hörnern, während das Ho^P Allel ist verantwortlich für die gefürchteten Scurs. Ho⁺ scheint das dominante Allel zu sein. Die meisten Personen mit entweder Ho⁺Ho⁺ oder Ho⁺Ho^P Genotypen entwickeln völlig normale Hörner. Aber ungefähr die Hälfte der Männer trägt zwei Ho^P Allele werden für das Leben geschürt.

In ihrer neuesten Studie vermuteten die Ho^P Das Allel könnte einen gewissen Nutzen mit seinem offensichtlichen Nachteil haben. Die Forscher untersuchten nicht nur den Fortpflanzungserfolg, sondern auch das jährliche Überleben von Schafen mit jeder der drei möglichen RXFP2-Genkombinationen. Sexuelle Selektion ist schließlich nicht das Einzige, was Veränderungen im Genpool bewirkt. Es gibt auch natürliche Selektion. Du kannst dich nicht paaren, wenn du tot bist, und die Winter auf diesen schottischen Inseln können rau sein.

Ich bin mir zu 60% sicher, dass dies ein Soay-Schaf ist. Vielleicht 70%. Wie auch immer, normale männliche Hörner sehen so aus. Bild: Stephen Jones.

Wie zu erwarten war, Ho, als es um die Paarung ging^PHo^P Männern erging es am schlechtesten und sie zeugten im Durchschnitt weniger Lämmer als Ho⁺Ho⁺ oder Ho⁺Ho^P Schaf. Aber der Ho⁺Ho⁺ Männer hatten auch ein Problem; Sie waren anfälliger für Sterben. Während sie also in einer bestimmten Paarungszeit mehr Nachkommen zeugten als der kleinhörnige Ho^PHo^P Männer, sie waren weniger wahrscheinlich für eine weitere Runde zur Hand, sobald der Schnee geschmolzen war. Sexuelle Selektion begünstigte die Ho⁺ Allel, aber natürliche Auslese war freundlicher zu Ho^P.

Und während Männchen mit zwei identischen Kopien eines Allels auf die eine oder andere Weise benachteiligt waren, waren Schafe mit dem Ho⁺Ho^P Kombipack hatte keine dieser Sorgen. Ihr Fortpflanzungserfolg war dem des männlichen Ho ähnlich⁺Ho⁺ Schafe, und sie waren nicht wahrscheinlicher, es während des Winters als herzliches Ho zu beißen^PHo^P Tiere. Wenn sowohl die Fortpflanzung als auch das Überleben berücksichtigt wurden, hatten die Männchen mit den Mix-and-Match-Genen einen höheren Fitness-Score als diejenigen mit zwei identischen Allelen.

Diese Art von Muster wird manchmal als heterozygoter Vorteil bezeichnet (ein Heterozygot ist ein Individuum mit einem von jedem Allel) und kann Gene aufrechterhalten, die in einigen Fällen nachteilig oder geradezu schädlich sind. Das bekannteste Beispiel ist das Gen, das Sichelzellenanämie verursacht. Es sind zwei Kopien des Sichelzellen-Allels erforderlich, um die Krankheit auszulösen. Das gleiche Gen schützt aber auch vor Malaria, und es wird nur eine Kopie benötigt, um diesen Nutzen zu erzielen. So erhalten Personen mit einer einzigen Kopie des Sichelzellen-Allels alle Vor- und Nachteile, und das Gen bleibt bestehen, obwohl es für diejenigen schädlich ist, die am Ende zwei Kopien davon haben. Das haben Sie wahrscheinlich im Genetikkapitel Ihres Biologieunterrichts an der High School oder am College gelernt. Der Grund dafür ist, dass es nicht viele andere Beispiele für den heterozygoten Vorteil gibt, weshalb diese aktuelle Studie wichtig ist. Der heterozygote Vorteil könnte auch für andere scheinbar kontraproduktive Beispiele genetischer Variation verantwortlich sein, sodass wir uns auf weitere Buchbeispiele freuen können, da die Wissenschaftler weiterhin die Gene hinter diesen Merkmalen aufdecken.

Natürlich gibt es andere Faktoren, die zur genetischen Variation beitragen können. Zum Beispiel kann ein bestimmtes Allel für ein Geschlecht innerhalb einer Spezies günstig sein, während es für das andere schädlich ist. Dies schien jedoch bei Soay-Schafen nicht der Fall zu sein. Die Studie ergab keine Auswirkungen auf die Fitness von Frauen aufgrund unterschiedlicher Konfigurationen von RXFP2-Allelen.

Wahrscheinlich KEIN Soay-Schaf. Nur eine Illustration, dass es schlimmere Schicksale im Leben gibt als kleine Hörner. Bild: Jim Champion.

Wie genau dieses einzelne Gen das männliche Überleben beeinflusst, ist immer noch ein Rätsel. Die Autoren stellen fest, dass Unterschiede im Verhalten der unterschiedlich gehörnten Männchen Teil der Gleichung sein könnten. Große gehörnte Männchen verbrauchen viel mehr Energie, um ihre Eroberungen zu beschaffen und zu verteidigen, als skurrile Männchen, die sich nur kurz einschleichen, wenn sich die Gelegenheit ergibt, und dann wieder essen und herumliegen. Obwohl man sich fragt, warum wir im reproduktiv erfolgreichen Ho dann kein geringeres Überleben sehen⁺Ho^P Gruppe. Zusätzlich fand die Studie keinen Überlebensnachteil bei normalem gehörnten Ho^PHo^P Schafe (man erinnere sich, dass nur etwa die Hälfte dieses Genotyps mit Skoren endet). Und warum machen nur die hälfte von ho^PHo^P Männchen werden mit Scurs gesattelt? Wer weiß. Genetik in der realen Welt ist viel chaotischer, als Punnett-Quadrate es vermuten lassen. Außerhalb von Mendel und seinen Erbsen - die speziell ausgewählt wurden, um die Variablen zu minimieren - ist dies ungefähr so ​​sauber wie es nur geht. Also genieße den Moment.