Seepferdchen: Rollentausch der Geschlechter

In diesen Gattungen übernimmt nämlich der männliche Part die Schwangerschaft. Evolutionsbiologen der Texas A&M University um Adam Jones gehen derzeit den Auswirkungen der Männerschwangerschaft auf die Geschlechterrolle und die Wahl der Partner auf den Grund.

Die Forscher wollen zudem herausfinden, wie die Körperstrukturen entstehen konnten, die diese einzigartige Fortpflanzungsweise ermöglichen.

Jones und seine Kollegen hoffen so ein besseres Verständnis für die evolutionären Mechanismen zu erlangen, die über die Jahrtausende hinweg für die Veränderungen in den Strukturen von Organismen verantwortlich zeichnen.

Ursprung komplexer Eigenschaften

«Wir nutzen die Seepferdchen und ihre Verwandten, um eines der aufregendsten Themen anzusprechen, die die evolutionsbiologische Forschung bietet: Der Ursprung komplexer Eigenschaften», sagt Jones.

«Die Bruttasche der männlichen Seepferdchen, in der die Weibchen während der Paarung ihre Eier ablegen, ist solch eine neuartige Eigenschaft und hatte einen immensen Einfluss auf die Biologie der Spezies. Denn dadurch, dass die Männchen trächtig werden können, hat sich das ganze Paarungsverhalten verändert.»

Da die Bruttasche nicht nur eine einfache Hauttasche sei, die den Weibchen statt des Meeresbodens als Eiablage diene, komme der Untersuchung des Spezies hohe Bedeutung und grosses Interesse zu.

«Die männliche Schwangerschaft ist bei einigen Arten der Seepferdchen und Seenadeln physiologisch sehr komplex», erklärt Jones. Nachdem die Weibchen ihre unbefruchteten Eier in die Bruttasche abgelegt haben, werden die Eier von einem Gewebe umwachsen, das sie seitens des «Vaters» mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgt und die Atmung regelt.

Wie ist die Tasche entstanden?

Jones Team untersucht nun unter anderem wie sich diese Bruttasche bei den Seepferdchen entwickeln konnte. «Eine grosse Frage in der Evolutionsbiologie ist, wie eine neuartige Struktur all die nötigen Gene und Teile erhält, die zur Funktionstüchtigkeit nötig sind», sagt Jones.

Die Forscher versuchen herauszufinden, wie die Tasche und die Gene, die für die männliche Schwangerschaft nötig sind, entstanden sind. Scheinbar haben sich nämlich unterschiedliche Typen der Bruttasche entwickelt.

So gebe es zwei Hauptabstammungslinien der Seepferdchen und Seenadeln - schwanzbrütende und bauchbrütende - und bei diesen habe sich die Tasche unabhängig voneinander entwickelt.

Auswirkungen auf die Geschlechterrollen

Die Trächtigkeit des Männchens hat zudem interessante Auswirkungen auf die Geschlechterrollen, so Jones, denn in den meisten Spezies kämpfen die Männchen um die Weibchen, bei den Seenadeln jedoch seien diese Rollen vertauscht.

Da hier die Männer schwanger werden und das Angebot an Brutraum begrenzt ist, konkurrieren die Weibchen untereinander um einen Partner.

Normalerweise seien es auch die Männchen, die für die Balz starke sekundäre Geschlechtsmerkmale - wie Pfauenschwanz und Geweih - entwickelt haben. Bei den Syngnathidae sind aber häufig die Weibchen farbenfroh gezeichnet, erklärt Jones.

Mutterschaftsanalyse

Besonders deutlich seien diese Merkmale bei den weiblichen Vertretern der Art Syngnathus scovelli - auch gulf pipefish - ausgeprägt, deren Paarungsverhalten Jones und sein Team im Labor mittels Mutterschaftsanalyse untersucht haben.

Diese Seenadelart paare sich getreu dem Muster der «klassischen Polyandrie»: Jedes Männchen erhält die Eier eines einzelnen Weibchens, diese wiederum können sich aber mit mehreren Männern einlassen. Das habe eine grosse Konkurrenz unter den Fischfrauen eröffnet, die schliesslich die Attraktivste gewinnt.

Da Seepferdchen monogam veranlagt sind, sei der Konkurrenzdruck weniger hoch, weshalb die Seepferdchen keine starken sekundären Geschlechtsmerkmale aufweisen. Dennoch habe sich das Verhalten beider Arten verändert: «Die Weibchen entwickeln Kampfgeist, der eher typisches männliches Attribut ist, während die Männer selbst sehr wählerisch werden», erklärt Jones.

(rr/pte)