Die genetischen und neuronalen Grundlagen des Aversionsverhalten gegenüber Raubtieren in Hirschmäusen

• Antragsteller: Dr. Andreas Kautt
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Biologie des Verhaltens und der Sinne
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432773897

Mechanismen aufzudecken, welche Variation von natürlichen Verhaltensweisen unterliegen, ist ein wesentliches Forschungsziel an der Schnittstelle zwischen Evolutionsbiologie und Neurowissenschaften. Während sich unser Verständnis der genetischen Grundlagen von morphologischen Merkmalen – vor allem durch Fortschritte im Bereich der Genomik – im letzten Jahrzehnt deutlich verbessert hat, bleibt unser Verständnis der mechanistischen Grundlagen von Verhaltenweisen, besonders in ihrem natürlichen Umfeld, beschränkt. In diesem Projekt schlage ich vor Populationsgenomik mit molekularen Laborexperimenten und Verhaltenstests zu kombinieren, um Einsichten in die evolutionären und mechanistischen Grundlagen von Raubtier-Aversion in Hirschmäusen (Peromyscus maniculatus) zu erhalten. Hirschmäuse haben alle acht Inseln des Channel Islands Archipels vor der Küste Kaliforniens besiedelt, kommen aber nur auf sechs von ihnen zusammen mit dem Inselfuchs vor; dem einzigen Säugetier-Spitzenräuber des Archipels. Ökologische Experimente haben gezeigt, dass Mäuse auf den zwei Inseln ohne Füchse keine Aversion gegen Geruchsstoffe von Füchsen mehr zeigen. Interessanterweise deuten phylogenetische Daten darauf hin, dass die Mäuse auf den beiden Inseln dieses wichtige geruchsbasierte Verhalten potenziell unabhängig voneinander verloren haben. Ich werde die Grundlagen, die der Variation in diesem Verhalten unterliegen, in einem zweigleisigen Ansatz erforschen. Zunächst werde ich Proben von Mäusen auf der Populationsebene von allen Inseln und dem Festland erwerben, um ihre kompletten Genome zu sequenzieren. Mit diesen Daten werde ich (i) die evolutionären Verwandtschaftsverhältnisse und die demographische Geschichte der Mäuse untersuchen und (ii) deren Genome hinsichtlich stark differenzierter codierender Unterscheide und Spuren von Selektion untersuchen, um Kandidatengene zu identifizieren, die eventuell den Verhaltensunterschieden unterliegen. Des Weiteren werde ich Mäuse von Inseln auf denen Füchse vorkommen sowie von Inseln wo Füchse nicht vorkommen im Labor etablieren, um (iii) das Verhalten genauer zu charakterisieren, und (iv) die Kandidatengene funktionell zu testen, um letztendlich die genauen molekularen und neuralen Mechanismen, die diesem Verhalten unterliegen, zu erforschen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Hopi E. Hoekstra