Inzucht verändert Sexualmerkmale von Hausmäusen

Eine aktuelle Studie des Konrad-Lorenz-Instituts für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der Veterinärmedizinischen Universität Wien untersuchte anhand von wild gefangenen männlichen Hausmäusen (Mus musculus musculus) zwei gängige Hypothesen zu primären und sekundären Geschlechtsmerkmalen. Dabei fanden die Forscher:innen heraus, dass Inzucht die Ausprägung von primären und sekundären sexuellen Merkmalen beeinflusst. Laut den Wissenschafter:innen ist das der erste Nachweis, dass sowohl die Balzgesänge als auch die Spermienqualität der Hausmäuse durch Inzucht beeinflusst werden. Entgegen ihren Erwartungen waren diese sexuellen Merkmale jedoch weder positiv noch negativ korreliert, was bedeutet, dass es keine eindeutigen Zusammenhänge zwischen den sexuellen Merkmalen gab.

Foto: Bettina Wernisch

Zwei Geschlechtsmerkmals-Hypothesen im Test

Die Fruchtbarkeitsindikator-Hypothese (Fertility Indicator Hypothesis) besagt, dass die Ausprägung der sekundären (prä-kopulatorischen) Geschlechtsmerkmale wie Balzverhalten oder -gesänge, verlässliche Indikatoren für die Spermienmerkmale (primäre bzw. post-kopulatorische Merkmale) der Männchen liefert und positive Korrelationen zwischen diesen prä- und post-kopulatorischen Merkmalen vorhersagt. Demgegenüber behauptet die Kompromiss-Hypothese (Sexual Allocation Tradeoff Hypothesis), dass Männchen Kompromisse zwischen Investitionen in primäre und sekundäre Sexualmerkmale eingehen. Ob Männchen mit solchen Kompromissen konfrontiert sind, kann allerdings von ihrer Qualität oder Kondition abhängen. „Wenn die sexuellen Merkmale der Männchen konditionsabhängig sind, und Männchen in guter Kondition dadurch besser in der Lage sind, sowohl in prä- als auch in post-kopulatorische Merkmale zu investieren als Männchen in geringer Kondition, so sind beide Hypothesen möglich“, so der Studien-Co-Autor Dustin J. Penn.

Bereits zwei Generationen Inzucht verändern die Qualität der Spermien und das Balzverhalten

Um diese Hypothesen zu prüfen, manipulierten die Forscher:innen daher die genetische Qualität von wild gefangenen männlichen Hausmäusen durch experimentelle Inzucht und testeten, ob die Inzucht primäre oder sekundäre sexuelle Merkmale beeinflusst. „Wir zeichneten das Balzverhalten und die Lautäußerungen der Männchen während des Kontakts mit Weibchen auf und maßen die Fortpflanzungsorgane der Männchen sowie die Spermienqualität. Darüber hinaus analysierten wir die Expression von vier mit der Spermatogenese verbundenen Genen. Anschließend testeten wir, ob prä- und post-kopulatorische Merkmale korrelieren“, berichtet Studien-Erstautorin Doris Nicolakis. Die Wissenschafter:innen fanden zwar keinen Unterschied in der Anzahl der Balzrufe, allerdings veränderte die Inzucht das Stimmrepertoire und reduzierte andere Balzverhaltensweisen männlicher Hausmäuse. „Inzucht wirkte sich zudem negativ auf die Hodenmasse sowie die Spermienmenge und -qualität aus“, so Nicolakis.

Allerdings fanden die Wissenschafter:innen keine Hinweise, die eine der beiden getesteten Hypothesen – Fruchtbarkeitsindikator (Fertility Indicator Hypothesis) oder Kompromiss-Hypothese (Sexual Allocation Tradeoff Hypothesis) – stützen. Dazu Studien-Letztautorin Sarah M. Zala: „Wir sahen keine konsistenten Korrelationen zwischen prä- und post-kopulatorischen Merkmalen, weder positiv noch negativ, unabhängig von der Inzucht.“ Die Autoren erklärten jedoch, warum Studien in freier Wildbahn oder unter natürlichen Bedingungen erforderlich sind, da die erwarteten Korrelationen möglicherweise im Labor nicht zum Vorschein kommen.

Der Artikel „Pre- and post-copulatory traits are affected by experimental inbreeding, but they are not correlated“ von Doris Nicolakis, Maria Adelaide Marconi, Kerstin E. Auer, Dustin J. Penn und Sarah M. Zala wurde in „BMC Biology“ veröffentlicht.

Wissenschaftlicher Artikel

Rückfragehinweis:
Doris Nicolakis MSc.
Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV)
Veterinärmedizinische Universität Wien (Vetmeduni)
Doris.Nicolakis@vetmeduni.ac.at

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