Studie der Universität Bielefeld und TU Brauschweig zum Einfluss von Polyandrie auf die Fitness bei Feuersalamandern

Forschern der Universität Bielefeld und der Technischen Universität Braunschweig ist es gelungen, den Vorteil von Mehrfachvaterschaften erstmalig für ein Wirbeltier unter komplett natürlichen Bedingungen nachzuweisen. Dr. Barbara Caspers (Universität Bielefeld) und Dr. Sebastian Steinfartz (Technische Universität Braunschweig) konnten mit ihrem Team zeigen, dass sich Feuersalamander-Weibchen in der Natur mit mehreren Männchen paaren (so genannte Polyandrie) und aus diesem Verhalten Fitness-relevante Vorteile ziehen können indem sie die Anzahl ihrer Nachkommen erhöhen. Die Ergebnisse der Studie erscheinen am heutigen Freitag (29. November) in der Early View Ausgabe von Molecular Ecology im Internet (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.12577/full). Lange Zeit ging man davon aus, dass Weibchen im Tierreich monogam sind, sich also nur mit einem Männchen paaren. Männchen, dagegen können ihren Fortpflanzungserfolg steigern, indem sie sich mit mehreren Weibchen paaren. Heutzutage wird Polyandrie im Tierreich als Regel angenommen und Monogamie eher als die Ausnahme.

Die Frage, warum sich Weibchen mit mehreren Männchen paaren und welche Vorteile die Weibchen oder die Nachkommen davon haben, beschäftigt heutzutage Forscher ganz verschiedener Disziplinen. Besonders interessant sind dabei Studien, die Einblicke und Schlussfolgerungen dieser Vorgänge unter gänzlich natürlichen Bedingungen erlauben. Solche Studien sind in der Regel schwer durchführbar, ohne die Individuen zu stören beziehungsweise diese ganz oder teilweise im Labor hin auf ihr Paarungsverhalten zu untersuchen.

Forscher am Lehrstuhl für Verhaltensforschung der Universität Bielefeld um Dr. Barbara Caspers, Dr. Sebastian Steinfartz (Arbeitsgruppe Molekulare Ökologie der TU Braunschweig) und Professor Michael Kopp von der Aix-Marseille Universität haben Weibchen des einheimischen schwarz-gelben Feuersalamanders (Salamandra salamandra) auf den Einfluss des Paarungsverhalten auf die Anzahl der Nachkommen untersucht. Während des Frühjahrs kann ein Feuersalamanderweibchen bis zu 50 lebende Larven in kleine Bäche und Tümpel absetzen. Für ihre Studie passten die Wissenschaftler Feuersalamanderweibchen auf ihrem Weg zum Absetzen der Larven im Wald ab und brachten die trächtigen Weibchen umgehend ins Labor, wo diese dann die Larven absetzten. Jeden Tag sammelten die Wissenschaftler die neu geborenen Larven ein, entnahmen eine kleine Gewebeprobe und setzten dann die Mutter und deren Larven wieder in die Freiheit aus. Mithilfe der gesammelten Gewebeproben konnten die Forscherinnen und Forscher mittels genetischer Vaterschaftsanalysen genau rekonstruieren mit wie vielen Männchen sich ein jeweiliges Weibchen verpaart hatte und ob sich die Spermien der verschiedenen Männchen während der Spermienspeicherung - Weibchen des Feuersalamanders können nämlich Spermien von verschiedenen Männchen über mehrere Monate in Samentaschen aufbewahren - gemischt hatten oder nicht. Erst wenn die Bedingungen gut sind, werden die Eier des Weibchen befruchtet und später die voll entwickelten Larven abgesetzt.

Wichtig ist hierbei, dass die Spermien von den Männchen als Paket während des Paarungsspiels auf dem Boden abgesetzt werden und das Weibchen dann aktiv dieses Spermienpaket aufnimmt. Die Weibchen können demnach entscheiden, von welchem Männchen sie Spermien aufnehmen oder es nicht tun. Aufgrund der Vaterschaftsanalysen konnten die Forscher zeigen, dass sich ein Weibchen in manchen Fällen mit bis zu vier verschiedenen Männchen gepaart hatte. Das Durchmischen der Spermien verschiedener Männchen in der Samentasche des Weibchens scheint positive Effekte zu haben, und führt dazu, dass mehr Eier befruchtet werden und folglich auch mehr Larven abgesetzt werden. Weibchen, die sich mit mehr Männchen gepaart hatten, zeigten einen höheren reproduktiven Erfolg, was sich in einer höheren Anzahl von abgesetzten Larven widerspiegelte.


Kontakt:
Dr. Barbara Caspers, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie
Telefon: 0521-106-2825
E-Mail: barbara.caspers@uni-bielefeld.de

Dr. Sebastian Steinfartz, Technische Universität Braunschweig
Zoologisches Institut
Department Evolutionsbiologie
Telefon: 0531 391 2393
E-Mail: s.steinfartz@tu-bs.de