Die frühe Lebensumgebung und das Potential für kaskadierende maternale Effekte: ein experimenteller Ansatz.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Mütter können die Entwicklung ihres Nachwuchses nicht nur über ihre Gene beeinflussen, sondern auch, indem sie in die Qualität der Umwelt ihres Nachwuchses investieren. Während kurzfristigen Auswirkungen solcher "mütterlichen Effekte" häufig nachgewiesen werden sind, ist weniger bekannt, ob mütterliche Effekte auch dann noch eine wichtige Rolle spielen, wenn die Nachkommen unabhängig geworden sind. Anhand von Selektionslinien der japanischen Wachtel (Coturnix japonica) mit außergewöhnlich detaillierten Stammbäumen sollte in diesem Projekt die lebenslange Bedeutung der mütterlichen Effekte untersucht werden. Durch die Kombination spezifischer Zuchtdesigns, experimenteller Manipulationen der Inkubationstemperatur und der Nahrung für die Küken sowie lebenslanger Überwachung der Leistung der Nachkommen wurden in diesem Projekt die kausalen Auswirkungen von mütterliche Effekte untersucht. Während die Embryonalentwicklung langsamer verlief und der Schlupferfolg geringer war, wenn die Inkubationstemperatur unter dem Standard lag, hatte diese Temperatur keine Auswirkungen auf das Wachstum nach dem Schlüpfen, das Überleben bis zur Geschlechtsreife oder das Alter bei der ersten Fortpflanzung. Darüber hinaus waren die Fortpflanzung und das Überleben im Erwachsenenalter sowie ihre Seneszenz unabhängig von der pränatalen Behandlung. Die Eigröße hatte einen starken positiven Einfluss auf die Größe der Küken beim Schlüpfen, aber dieser Effekt verschwand schnell und wurde durch genetische und restliche Effekte ersetzt, als die Küken begannen, sich außerhalb des Eies zu entwickeln. Es gab auch keine langfristigen Auswirkungen auf die Leistung der Nachkommen im Erwachsenenalter: Töchter aus großen Eiern begannen nicht früher zu legen, legten nicht mehr Eier, lebten nicht länger und legten keine größeren Eier, wenn ihren Genotyp berücksichtigt wurde. Im Gegensatz dazu führte eine schlechte Nahrung während der Aufzucht zu einer geringeren Körpergröße im Erwachsenenalter, ohne jedoch die altersspezifische Reproduktion und das Überleben zu beeinflussen. Allerdings legten die Töchter, die mit dem schlechten Futter aufgezogen wurden, kleinere Eier. Das Entwicklungsumfeld der Mutter hatte also Auswirkungen auf ihre Größe und damit auf das Umfeld, das sie ihren Nachkommen während der Embryonalentwicklung bot. Abgesehen von den entwicklungsbedingten Auswirkungen auf die Größe der erwachsenen Tiere und die spätere Eigröße wurde die Leistung der erwachsenen Tiere stark durch Inzucht beeinträchtigt, die mit zunehmendem Alter für die Fortpflanzung stärker wurde. Insgesamt deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die intrinsischen oder unvermeidlichen langfristigen Folgen einer schlechten mütterlichen Investition gering sind. In der freien Natur kann ein Größenvorteil im Wettbewerb um Ressourcen jedoch zu einer positiven Rückkopplung zwischen der Qualität der Umwelt in verschiedenen Lebensstadien führen, die sogar transgenerationale Folgen haben kann. Dies könnte zu langfristigen mütterlichen Auswirkungen führen, obwohl der Genotyp eines Individuums und die Qualität der aktuellen Umwelt die wichtigsten Faktoren für die individuelle Leistung sind. Die Vorbeugung solcher langfristigen Auswirkungen sollte sich daher auf die Verbesserung der aktuellen Umwelt konzentrieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Experimental extra-pair copulations provide proof of concept for fertility insurance in a socially monogamous bird. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 289.
Vedder, Oscar
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The Effect of Manipulated Prenatal Conditions on Growth, Survival, and Reproduction Throughout the Complete Life Course of a Precocial Bird. Frontiers in Ecology and Evolution, 10.
Vedder, Oscar; Bichet, Coraline & Tschirren, Barbara
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Does inbreeding affect personality? An experimental study in Japanese quail chicks. Oral presentation, Behaviour 2023, Bielefeld, Germany.
Beccardi M., Moiron M., Salmón P., Tschirren B. & Vedder O.
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Rapid decline of prenatal maternal effects with age is independent of postnatal environment in a precocial bird. Evolution, 77(11), 2484-2491.
Vedder, Oscar; Tschirren, Barbara; Postma, Erik & Moiron, Maria
