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Originalpublikation

Julia Schroeder, Shinichi Nakagawa, Mark Rees, Maria Elena Mannarelli, Terry Burke
Reduced fitness in progeny from old parents in a natural population

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Sich in höherem Alter fortzupflanzen kann Risiken bergen, die das eigene Leben sowie das der Kinder beeinträchtigen, wie beispielsweise eine geringere biologische Fitness der Nachkommen. Diese am Menschen und in Laborexperimenten an Tieren gewonnene Erkenntnis hat nun erstmals ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen zusammen mit Kollegen aus England und Neuseeland in einer Langzeitstudie an wildlebenden Tieren nachgewiesen. Sie fanden in einer Haussperling-Population, dass Nachkommen von alten Eltern selbst weniger Nachwuchs produzieren. Dieser generationenübergreifende Effekt ist wichtig für das Verständnis der Evolution von Langlebigkeit.
Männlicher Haussperling: Zeugt er in höherem Alter noch Nachkommen, sind diese weniger fruchtbar. Bild vergrößern
Männlicher Haussperling: Zeugt er in höherem Alter noch Nachkommen, sind diese weniger fruchtbar.

Die Fortpflanzungsfähigkeit nimmt nicht bei allen Arten mit zunehmendem Alter ab. Sie kann das ganze Leben lang konstant bleiben, wie es bei einigen Wirbellosen der Fall ist oder, wie bei manchen Reptilien, mit zunehmendem Alter sogar größer werden. In der Regel können sich beide Geschlechter in hohem Alter noch fortpflanzen, wobei das Männchen weitaus mehr Nachkommen erzeugen kann als das Weibchen. Bei einigen Säugetieren, wie uns Menschen, bleiben die männlichen Individuen länger zeugungsfähig als die weiblichen, bei denen irgendwann die Menopause beginnt. Sich in hohem Alter fortzupflanzen birgt aber Risiken, wie zum Beispiel eine höhere Kindersterblichkeit oder Chromosomenanomalien. Darüber hinaus haben die Kinder älterer Eltern selbst weniger Nachkommen oder leben kürzer, was allgemein als „Lansing-Effekt“ bezeichnet wird und außer beim Menschen bereits bei Mäusen und einigen wirbellosen Tieren im Labor gezeigt wurde, jedoch noch nie bei wildlebenden Populationen.

Julia Schroeder vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen hat nun zusammen mit Kollegen der Universität Sheffield und der neuseeländischen Universität Otago diesen Effekt in einer Population von Haussperlingen untersucht. Ihr Untersuchungsgebiet ist eine kleine Insel vor der Südwestküste Englands, auf der seit über zehn Jahren sämtliche Spatzen-Nachkommen erfasst und beringt werden. Die Forscher nahmen auch Blutproben von Eltern und Jungtieren, um die genetischen Elternschaften zu bestimmen. Auf diese Weise entstand ein einzigartiger und sehr präziser genetischer Stammbaum von über 5000 Tieren, wobei von jedem Tier das genaue Alter und die Anzahl seiner Nachkommen bekannt waren. Die Tiere bleiben ihr Leben lang auf der Insel, die nahezu unbewohnt ist und in 19 Kilometer Entfernung zum Festland liegt. In zwölf Jahren gab es nur vier Spatzen, die nicht zu den auf der Insel lebenden Alttieren zugeordnet werden konnten, und somit wahrscheinlich Einwanderer sind. Um herauszufinden, ob ein möglicher Effekt genetisch oder durch die Umwelt bedingt ist, tauschten die Forscher systematisch die Gelege zwischen den Nestern aus.

Die Analyse der Lebensdauer ergab ein eindeutiges Ergebnis. Erstens wirkte sich ein hohes Alter der Weibchen negativ auf die Fitness ihrer Töchter aus, das heißt die Töchter produzierten weniger Nachkommen. Alte Männchen wiederum produzierten Söhne, die selbst weniger Nachkommen hatten. Diesen Nachteil bekommen besonders Nachkommen aus einem Seitensprung zu spüren, da in einer früheren Studie gezeigt wurde, dass Spatzenweibchen eher mit älteren Männchen fremdgehen. Diese Strategie, sich langlebige und damit besonders überlebensfähige Männchen zur Fortpflanzung auszusuchen, erweist sich nun durch die Ergebnisse dieser Studie als nachteilig.

„Die Ergebnisse zeigen, dass die gefundenen Effekte nicht durch Umweltfaktoren zu erklären sind, sondern eher durch die Konstitution der Eltern, die sich im Laufe der Jahre durch sogenannte epigenetische Prozesse ändern kann. Dieser generationenübergreifende Alterseffekt kann die Selektion für Langlebigkeit in einer Population ändern“, sagt Julia Schroeder, Erstautorin der von der VolkswagenStiftung finanzierten Studie. „Diese Ergebnisse sind möglicherweise auch für Brutprogramme gefährdeter Arten wichtig, bei denen oft ältere Tiere aus verschiedenen Populationen verwendet werden, um eine genetische Variabilität aufrechtzuerhalten“, so die Forscherin weiter.

SL/HR

 
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