https://www.faz.net/aktuell/wissen/leben-gene/evolutionsbiologie-warum-sollten-wasserfloehe-sex-haben-16388256.html

Evolutionsbiologie : Warum sollten Wasserflöhe Sex haben?

  • -Aktualisiert am

Plankton, Wasserflöhe und Volvox Grünalgen unter dem Lichtmikroskop Bild: Science Photo Library

Die Fortpflanzung von Daphnien ist nicht nur für Biologen faszinierend: Ihre Strategien dabei passen die Wasserflöhe den Umweltbedingungen an. Doch manchmal übernehmen auch die Gene die Regie.

          3 Min.

          Wasserflöhe lassen die Herzen vieler Biologen höher schlagen, denn sie sind wahre Meister in Sachen Anpassung. Anders als der Name es vermuten lässt, handelt es sich hier um keine Insekten, sondern um Krebse, die Seen, Teiche und sogar Felstümpel besiedeln. Legendär ist die Art und Weise ihrer Fortpflanzung: Bei guten Umweltbedingungen vermehren sich Wasserfloh-Weibchen asexuell durch Jungfernzeugung, das heißt, sie produzieren Eier, aus denen genetisch identische Töchter schlüpfen – natürliche Klone der Mutter. Entsteht eine Mangelsituation, etwa durch zu wenig Nahrung oder einen sinkenden Wasserspiegel, setzen die Weibchen auf Vermehrung durch Sex: Sie produzieren nun Töchter und Söhne gleichermaßen, die die Eier der nachfolgenden Wasserfloh-Generation befruchten.

          Schon lange geben die Minikrebse Evolutionsbiologen Rätsel auf. Nun kommt ein weiteres hinzu: In den „Proceedings“ der amerikanischen Nationalen Akademie der Wissenschaften berichten amerikanische und französische Forscher von einer neu entdeckten Vermehrungsvariante: „In manchen Populationen existieren auch Weibchen, die keine Söhne hervorbringen können“, erklärt Michael Lynch, Direktor des Biodesign Center for Mechanisms of Evolution der Arizona State University.

          Mit Wasserflöhen ist im Allgemeinen die Gattung Daphnia mit rund 200 Arten gemeint. Besonders gut untersucht und in der Forschung ein beliebter Modellorganismus ist Daphnia pulex. Die etwa drei Millimeter kleinen Tiere offenbaren ihr Aussehen erst unter dem Mikroskop: Rundlicher Körper, große Augen und lange Borstenantennen, mit denen sie sich fortbewegen.

          Ein einzelnes verantwortliches Gen

          Um die genetische Ursache der Männchen-Produktion beziehungsweise -Nichtproduktion zu finden, nahmen Lynch und seine Kollegen das Erbgut der Tierchen unter die Lupe. Durch den Erbgutvergleich von Daphnien, die Weibchen und Männchen produzieren können, mit solchen, die nur Weibchen hervorbringen („None Male Producing“, kurz NMP), konnten Lynch und seine Kollegen schließlich fünf genetische Varianten identifizieren, die ausschließlich bei NMP-Krebsen vorkommen: Alle fünf Varianten finden sich in einem einzelnen Gen mit der Bezeichnung 8960. „Das bedeutet, dass die Änderung im Paarungssystem durch ein einzelnes Gen hervorgerufen worden sein könnte“, sagt Lynch. Die Ergebnisse könnten praktische Anwendung in der Schädlingsbekämpfung finden, wenn man etwa einen Weg fände, die Bildung von Insekten-Männchen zu unterbinden.

          Doch wie lässt sich die neu entdeckte Fortpflanzungsstrategie evolutionsbiologisch einordnen? „Ein Vorteil, keine Männchen zu produzieren, hängt mit den möglichen negativen Konsequenzen von Inzucht zusammen“, erklärt der Biologe Markus Möst von der Universität Innsbruck, der selbst an den Tieren forscht. Ein Daphnien-Klon, der sowohl Männchen als auch Weibchen produziert, läuft Gefahr, dass sich die Weibchen mit Männchen desselben Klons paaren, was zur Ansammlung von genetischen Fehlern führen kann. Einem Klon, der keine Männchen produziert, kann das nicht passieren. Die Weibchen werden bei der sexuellen Fortpflanzung zwangsläufig von Männchen anderer Klone begattet, wodurch Inzucht verhindert wird.

          Weitere Themen

          Der Vogel mit drei Beinen

          Kletternde Papageien : Der Vogel mit drei Beinen

          Papageien sind begnadete Kletterer. Für ihre waghalsigen Manöver nutzen sie nicht nur ihre Füße. Auch Schwanz, Kopf und Schnabel kommen zum Einsatz – und das in erstaunlich ausgereifter Weise.

          Topmeldungen

          Den Süden im Blick: Joe Biden, der maltesische Premierminister Robert Abela und seine Frau Lydia Abela am 29. Juni in Madrid

          NATO-Gipfel : Die Bedrohungen der Südflanke im Blick

          Der NATO-Gipfel endet mit einer Debatte über Terrorismus und Instabilität in Afrika und Nahost. Der türkische Präsident droht mit dem nächsten Veto gegen eine Erweiterung der Allianz.
          Einer der Unterzeichner des offenen Briefs in der „Zeit“: Der Philosoph Richard David Precht (Archivbild)

          Prominente für Waffenpause : Frieden schaffen ohne Ahnung

          Erst der offene Brief aus der „Emma“, nun der nächste Appell in der „Zeit“: Prominente fordern, dass in der Ukraine die Waffen schweigen. Was die Ukrainer wollen, spielt offenbar keine Rolle. Und was Putins Truppen dort anrichten, auch nicht.
          Damals gab es noch Blumen: Eröffnung des Ford-Werks in Saarlouis im Januar 1970.

          Autojobs in Gefahr : War Ford nur der Anfang?

          Durch den Wechsel zum Elektroauto sind bei Ford in Saarlouis tausende Jobs in Gefahr. Andere Hersteller stehen vor ähnlichen Herausforderungen.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Sie können bis zu 5 Newsletter gleichzeitig auswählen Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.