Sex: Wer braucht das? Keine unisexuellen Maulwurfssalamander, die sich hauptsächlich durch Klonen vermehren und manchmal die Spermien anderer Arten schnappen, um ihre Fortpflanzungssysteme anzukurbeln. Diesen rein weiblichen Kohorten geht es seit etwa 6 Millionen Jahren gut. Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass in einer Ära des globalen Wandels ihre sexuellen Gegenstücke möglicherweise einen Vorteil aus ihrem (buchstäblichen) Fernweh ziehen.
Verwandte Inhalte
- Es gibt keinen falschen Weg, um eine Kaulquappe (oder ein Froglet) zu machen
- Ein Verbot von Salamandern ist nur ein Teil des Kampfes gegen diesen tödlichen Pilz
"Diese Unisexuellen können sich nur sehr schlecht bewegen", sagte Rob Denton, Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Ohio State University und Hauptautor einer kürzlich in Functional Ecology veröffentlichten Studie. "Es ist ein weiterer Hinweis darauf, dass diese Salamander besonders etwas sehr Seltsames tun."
Wie Sie vielleicht wissen, hat es gewisse Vorteile und Nachteile, keinen Sex zu haben. Diese Unterschiede betreffen insbesondere Forscher, die Amphibien untersuchen, eine Gruppe, die besonders anfällig für Bedrohungen wie den Klimawandel, tödliche Pilzkrankheiten und die Fragmentierung von Lebensräumen ist. Die Untersuchung der komplexen Beziehung zwischen den verschiedenen Fortpflanzungsstrategien von Amphibien liefert wichtige Hinweise darauf, welche am besten auf den Umgang mit einer sich verändernden Welt vorbereitet sind.
"Salamander-spezifischer Chytrid (Bsal) -Pilz ist hier in den USA ein großes Problem, da wir im Vergleich zum Rest der Welt eine so wunderbare Brutstätte der Salamander-Vielfalt haben", sagt Denton. "Es ist wirklich wichtig, dass dieser Ausbruch hier verhindert wird, und dazu gehört auch, die Unterschiede zwischen diesen Tieren auf Artenebene zu verstehen - wie sie miteinander interagieren und wie sie mit ihrer Landschaft interagieren."
Die Denton-Studien zu Salamandern mit kleinem Maul sind in der gesamten Region der Großen Seen und in den Zentralstaaten der USA verbreitet. Sie sind auch bezaubernd. Sie sind von Kopf bis Schwanz etwa fünf Zoll lang und haben nach Dentons Worten „kleine Mopsgesichter“, kurze, stämmige Arme, eine lange Nase und „diese prall gefüllten Augen“. "Ich glaube, niemand hat jemals einen gesehen und fand ihn nicht süß."
Sie werden auch Maulwurfssalamander genannt und verbringen den größten Teil des Jahres unter der Erde in Erdhöhlen. Sie tauchen nur gelegentlich auf, wenn der Regen für einen Snack geschmiert wird. Es gibt aber auch eine verwandte Sorte von Salamanderinnen, die normalerweise nur als unisexuelles Ambystoma bezeichnet wird . Und diese Sorte, die oft neben den kleinen Mündern lebt, hat einige einzigartige Merkmale entwickelt, die es ihnen ermöglichen, die normalen Regeln der Biologie zu brechen.
Eine unisexuelle Salamanderin. (Robert Denton) Um ihr Fortpflanzungssystem in Schwung zu bringen, stehlen die Weibchen zunächst klebrige Spermapakete, die die Männchen von fünf anderen bekannten Arten von Maulwurfssalamandern auf den Boden des Feuchtgebiets fallen lassen. "Normalerweise wird dieses Sperma nur verwendet, um dem Körper zu sagen, " hey, es ist Zeit, Eier zu machen "", sagt Denton. Aber es wird seltsamer: "Manchmal schleicht sich das Spermagenom tatsächlich in die nächste Generation", fährt Denton fort und fügt hinzu, dass sie sich immer noch nicht ganz sicher sind, wie dies geschieht.
Denton wollte herausfinden, ob diese Art des Klonens mit gelegentlichen Hybridisierungen, die bei anderen asexuellen Arten auftreten können, aber nicht allgemein bekannt sind, diesen rein weiblichen Salamandern einen Vorteil gegenüber ihren produktiven Gegenstücken verschaffte. Um ihre relative Fitness zu testen, legten er und seine Kollegen 17 Salamander mit kleinem Mund und 21 Unisexuelle auf ein Salamander-Laufband (buchstäblich ein feuchtes Rad). Alle drei Minuten nahmen sie die Amphibien von ihrem Training und drehten sie auf den Rücken, um festzustellen, wie lange sie brauchten, um auf den Beinen zu krabbeln und ihre Müdigkeit zu testen.
Die Tests ergaben, dass die Männchen und Weibchen mit kleinem Maul im Durchschnitt die vierfache Distanz des rein weiblichen Teams zurücklegen konnten. Sex hat, wie sich herausstellt, seine Vorteile.
Die Forscher wollten aber auch die Ergebnisse ihrer Laufbänder mit Daten aus dem Stand verbessern. Also machten sich Denton und sein Team auf den Weg in die Ohio-Quelle, als der eisige Schneeregen zu fallen begann. Die meisten Salamander mit kleinem Maul werden in diesen Becken geboren und gehen erst, wenn sie aus ihrer Kaulquappenphase herausgewachsen sind. Sobald sie an Land geschlechtsreif sind, kehren die meisten in das Feuchtgebiet zurück, in dem sie geboren wurden, was bedeutet, dass die meisten Salamander in einem bestimmten Teich ein ähnliches Erbgut haben.
Aber ein kleiner Prozentsatz bricht dieses Schema und macht sich auf den Weg zu neuen Weiden. Genetisch stechen diese Wanderer in ihrem neuen Teich hervor, sagt Denton. Er und seine Kollegen rissen das Eis über aus dem schmelzenden Schnee gebildeten Teichen auf und stellten Fallen für die Kreaturen auf. Anhand von genetischen Proben, die aus Fangproben entnommen wurden, haben sie die Vielfalt ermittelt, um festzustellen, wie weit sich die Individuen durchschnittlich zwischen den Teichen bewegen, und sie mit den Daten der Unisexuellen verglichen.
Sie fanden heraus, dass sich die Geschlechtsspezies in freier Wildbahn wahrscheinlich etwa 2, 5-mal so weit wie ihre Gegenstücke bewegen. "Die kleinen Münder können auf dem Laufband sehr schnell laufen, und wenn man sich die genetischen Daten ansieht, bewegen sie sich auch auf dem Feld sehr weit", sagt Denton.
Der Forscher Robert Denton hält einen Salamander mit kleinem Mund. (Kevin Fitzsimons) Dies bietet sowohl Vorteile als auch Fallstricke für die weniger beweglichen, unisexuellen Frauen. Auf der positiven Seite, sagt Karen Lips, eine Salamander-Expertin und Professorin für Biologie an der University of Maryland, College Park, haben die Unisexuellen einen Vorteil, wenn es um eine ansteckende Pilzkrankheit wie Bsal geht. Da sie nicht so viel herumkommen, betreten sie mit geringerer Wahrscheinlichkeit einen infizierten Bereich.
Dies ist besonders wichtig in Europa und Asien, wo die Pilzkrankheit die Amphibienpopulationen heimgesucht hat. Die Biologen sind so besorgt über die Ausbreitung des Pilzes nach Nordamerika, dass der US-amerikanische Fisch- und Wildtierdienst kürzlich die Einfuhr vieler Amphibienarten für den Heimtierhandel untersagte.
Aber die Gene der Unisexuellen könnten sich als Schwachstelle herausstellen. Die sexuelle Fortpflanzung trägt dazu bei, die Vielfalt zu schaffen, die Salamander bei der Resistenz gegen Bsal oder andere Krankheiten unterstützen kann. Anders als die seltsame Hybridisierung genießen Unisexuelle diese genetische Absicherung nicht und könnten durch einen Krankheitsstamm einheitlich ausgelöscht werden. Wie Lips es ausdrückt: "Es gibt einen Kompromiss."
Der Klimawandel ist ein anderes Problem. Wenn sich die Unisexuellen nicht so schnell oder so weit wie andere Arten fortbewegen können, besteht möglicherweise ein höheres Risiko für ihr Aussterben, da sich ihr Lebensraum ändert und austrocknet. Trotzdem kann Mobilität Sie nur so weit bringen. Moderne Probleme wie die Fragmentierung des Lebensraums aufgrund menschlicher Entwicklung betreffen alle Salamander, unabhängig von ihrer Präferenz für die Fortpflanzung.
„In dieser Welt, in der wir immer wieder alles fragmentieren und Blockaden für diese Leute aufbauen, wird es wahrscheinlich immer wichtiger, dass wir in der Lage sind, lange Strecken zu bewältigen“, sagt Lips.
Die einzige Alternative ist, nirgendwo hinzugehen und sich weiterzuentwickeln. Es ist jedoch ungewiss, ob sich die Unisexuellen als Reaktion auf ihre veränderte Umgebung entwickeln und ob sie sich in der Lage sein werden, sich rechtzeitig anzupassen.
