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Sexual selection and sexual conflict as engines of evolutionary change: diversification and speciation

Antragstellerin Dr. Claudia Fricke
Fachliche Zuordnung Evolution, Anthropologie
Förderung Förderung von 2011 bis 2018
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189925316
 
Erstellungsjahr 2018

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das Forschungsprojekt hatte zum Ziel, Hypothesen aus der Sexuellen Konflikt Theorie zu testen und hat dafür die Fruchtfliege Drosophila melanogaster genutzt. Sexuelle Konflikte können zwischen Männchen und Weibchen auftreten, wenn diese jeweils unterschiedliche Fortpflanzungsstrategien verfolgen, um ihren jeweiligen Fortpflanzungserfolg übers Leben betrachtet zu optimieren. Da bei sich sexuell fortpflanzenden Organismen die beiden Geschlechter gemeinsam die nächste Generation produzieren, können evolutionäre Konflikte über die Anzahl der Nachkommen, den Zeitpunkt oder die Häufigkeit von Verpaarungen entstehen. Als Folge sind häufig die evolutionären Interessen von Männchen und Weibchen nicht kongruent. Die daraus resultieren Selektionsdrücke wirken dann gegensätzlich auf Männchen und Weibchen und können zu sexuell antagonistischen Koevolutionszyklen führen. In der Theorie führt dies, zu sich evolutionär beständig verändernden Fortpflanzungsmerkmalen und zu deren Diversifizierung. Das Testen dieser Hypothese haben wir uns zum Ziel gesetzt und zentral hierfür war die Etablierung von Selektionslinien. In diesen Linien wurde die Möglichkeit des Auftretens Sexueller Konflikte manipuliert. Nach mehr als 50 Generationen haben wir die Ausprägung von reproduktiven Merkmalen in diesen Linien getestet und konnten zeigen, dass sich Merkmale entsprechenden verändert haben. Unerwartet waren dies Merkmale, die die Zeit bis zu einer Verpaarung beeinflussen und nicht wie von uns erwartet Merkmale, die den Befruchtungserfolg beeinflussen. Die evolvierten Merkmale haben allerdings den Fortpflanzungserfolg positiv beeinflusst und die Träger dieser Merkmale haben mehr Nachkommen gezeugt. Wiederum unerwartet war, dass die Streuung der Ausprägung der getesteten reproduktiven Merkmale ähnlich zwischen den Selektionsregimen war und nicht zu einer Diversifizierung geführt hat. Zudem haben wir untersucht, wie sich die Produktion von Ejakulatproteinen in Männchen im Laufe des Lebens verändert. Diese Proteine werden während der Paarung aufs Weibchen übertragen und lösen dort wichtige Veränderungen aus, die den Fortpflanzungserfolg von Männchen nachhaltig beeinflussen. Diese männlichen Proteine werden in einer spezialisiert Drüse hergestellt und wir konnten rausfinden, dass die sexuelle Reifung kritisch vom Wachstum dieser Drüse abhängt und Männchen erst danach ihre volle Fortpflanzungsfähigkeit erreichen. Im Verlaufe der Lebenszeit verändert sich die Drüse und Alterungsprozesse in dieser können den verminderten Fortpflanzungserfolg von älteren Männchen mit erklären. Dies wird besonders deutlich, wenn diese in Konkurrenz mit den Ejakulaten von anderen Männchen treten und um die Befruchtung der Eizellen eines Weibchens konkurrieren. Spermienkonkurrenz tritt immer dann auf, wenn Ejakulate von mehreren Männchen im Reproduktionsapparat eines Weibchens überlappen. Dies ist besonders bei Tieren verbreitet, in denen Weibchen Spermien für eine längere Zeit in spezialisierten Organen aufbewahren. Insgesamt hat sich die Nachwuchsgruppe an der WWU erfolgreich etabliert und die geplanten Arbeiten an dem Forschungsprojekt durchgeführt. Dabei wurden interessante Einsichten in die Evolution und Ausprägung von Merkmalen zentral für den Fortpflanzungserfolg gewonnen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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