Die evolutionäre Lektion in den stacheligen Genitalien eines Käfers


Die Geschichte des Samenkäfer-Sex wurde oft auf ganz besondere Weise erzählt, mit dem Männchen auf dem evolutionären Fahrersitz, seinem unglücklichen Gefährten, der widerwillig mitgenommen wird. Ein kurzer Blick auf den Penis des Insekts macht es leicht zu erkennen, warum: Der Anhängsel ist mit Hunderten von scharfen, harten Stacheln gespickt, die ihm das Aussehen eines kunstvollen Streitkolbens verleihen. Dieser schreckliche Überfluss an Stacheln durchlöchert den Fortpflanzungstrakt des Weibchens mit Einstichen und Kratzern, die, wie der Biologe Göran Arnqvist es ausdrückt, einige „ziemlich massive Narben“ hinterlassen können.

Stachelige Stacheln sind großartig für das Männchen, das dazu neigt, mehr Nachwuchs zu zeugen, wenn seine Stacheln besonders lang sind. Aber das Weibchen, das normalerweise Penetrationen von mehreren Partnern erträgt, kann so großen Schaden erleiden, dass es ihre Eierlegefähigkeiten einschränkt oder einen tragischen frühen Tod einleitet.

Um sich vor diesen Gefahren zu schützen, haben Weibchen ihr eigenes Verteidigungsarsenal entwickelt, einschließlich eines verstärkten Immunsystems, einer superschnellen Wundheilung und eines ultradicken Fortpflanzungstrakts, einer buchstäblichen Gürte der Lenden. In Populationen von Callosobruchus maculatus Saatkäfer scheint die Dicke der weiblichen Trakte im Gleichschritt mit der Länge der Penisstacheln zugenommen zu haben – eine Art genitales Wettrüsten, was Forscher als sexuell antagonistische Koevolution bezeichnen. Es scheint eine klassische Geschichte von schädlichen Handlungen und palliativen Reaktionen zu sein: „Männchen entwickeln etwas, das für Männer gut ist, aber für Frauen schlecht ist, also passen sich Frauen daran an“, sagte mir Arnqvist. Die männlichen Stöße; die Frau pariert; die Spezies als Ganzes stapft weiter.

Aber Arnqvist, der die Käfer seit vielen Jahren an der Universität Uppsala in Schweden studiert, hält es für Zeit für eine Neuausrichtung. Er und seine Kollegen haben daran gearbeitet, zu quantifizieren, wie auch das Weibchen von diesen Begegnungen profitieren kann, und erntet Belohnungen selbst von den höllischsten Männchen. Ihre Entwicklung, argumentieren sie in einem neuen Papier, wird nicht nur durch eine Vermeidung der Verletzungen, die das Männchen zufügt, aber ein Attraktion zu den Eigenschaften, die ein wohlhabender Verehrer bieten könnte. „Ich glaube, das haben wir in der Vergangenheit viel zu einfach gesehen“, sagte Arnqvist, der die Ergebnisse heute in veröffentlicht hat Verfahren der Royal Society B.

Lesen Sie: Dieser gewöhnliche Schmetterling hat ein außergewöhnliches Sexualleben.

Um die unzähligen Auswirkungen von Penisstacheln auf Frauen zu untersuchen, musste Arnqvists Team die Evolution in Echtzeit manipulieren. Genetik, das wussten sie, spielte eine große Rolle in der Länge. Also züchteten sie sorgfältig zwei Gruppen von Käfern, trennten Männchen mit extra langen oder extra kurzen Stacheln aus, bis die Geschlechter der Populationen sichtbar waren, und verbanden sie dann mit Paaren.

Weibchen, die Hässliche mit Männchen aus der langstacheligen Abstammungslinie kollidierten, erlitten sicherlich einige innere Schäden – das ist unvermeidlich, sagte Arnqvist. Aber ihre Söhne waren mit größeren, schäbigeren Stacheln begabt, die stellvertretend dafür sorgten, dass die Gene der Weibchen weiterlebten. Auch ihre Töchter erbten eine Fülle wertvoller Eigenschaften: Sie hatten Körper, die sich zu größeren Größen aufblähten und mehr Eier legten, bevor sie starben.

Johanna Rönn

Die Idee, hochwertige Väter zu suchen, um hochwertige Kinder zu zeugen, ist natürlich nicht neu. Aber die Studie von Arnqvists Team fügt unserem Verständnis der evolutionären Möhren und Peitschen, mit denen weibliche Käfer konfrontiert sind, eine Ebene der Komplexität hinzu, die die unmittelbaren Kosten einer Genitalverletzung mit dem letztendlichen Vorteil einer hervorragenden Brut jonglieren müssen. „Sie bekommen diesen Schubs und Ziehen in verschiedene Richtungen“, sagte mir Ainsley Seago, ein Entomologe am Carnegie Museum of Natural History. Die beiden konkurrierenden Zwänge wirken auf unterschiedlichen Zeitskalen, aber die Vorteile sind auf Dauer angelegt, sagt Yoko Matsumura, Zoologin an der Universität Kiel in Deutschland, die nicht an der Studie beteiligt war: Indem sie ihre Gene mit denen einer Qualitätsmännchen, das Weibchen hilft ihrem eigenen Erbe weiter

Es kann sogar einige sofortige positive Ergebnisse für die Weibchen geben, die sich mit den Männchen der Superlative paaren. Arnqvists Team fand heraus, dass Weibchen, die sich mit Männchen aus der Linie mit langen Stacheln paarten, im Laufe ihres Lebens mehr Eier legten als diejenigen, die sich nur mit den Stummelstachligen verabredet hatten. Es wird angenommen, dass Männchen mit natürlich längerer phallischer Ausrüstung einen besseren Zugang zur Hämolymphe des Weibchens – dem Insektenäquivalent von Blut, das außerhalb ihres Fortpflanzungstrakts fließt – erhalten, wo ihre Samenflüssigkeiten ihren Körper für die Fortpflanzung vorbereiten können. Sie könnten dank ihrer Gene auch hochwertigeres Ejakulat produzieren – erstklassigen Käfersaft. Dieser reichhaltige Cocktail kann bis zu 8 Prozent des Gesamtgewichts des Insekts ausmachen (das entspricht dem gesamten Blut im menschlichen Körper im Verhältnis) und strotzt nur so vor Hunderten von Zutaten, von denen viele angenommen werden, dass sie die Eierproduktion steigern oder die weiblichen Körper mit dringend benötigten Nährstoffen. (Nachdem die Saatkäfer ausgewachsen sind, hören sie auf zu essen und konzentrieren sich ausschließlich auf Sex.)

Die Geschichte des weiblichen Saatkäfers ist immer noch nicht wirklich eine glücklich einer. Aber vielleicht werfen diese Erkenntnisse ihr Schicksal in ein weniger schreckliches Licht, sagt Blake Wyber, Evolutionsbiologe an der University of Western Australia, der nicht an der Studie beteiligt war. Die Ergebnisse von Arnqvist und seinem Team, so Wyber, tragen auch dazu bei, die Perspektive des Weibchens in den Mittelpunkt zu stellen – etwas, das in der Forschung zur Tierpaarung weitgehend fehlt. Wyber und seine Kollegen versuchen dasselbe mit ihrer eigenen Population von Saatkäfern zu tun und verwenden neue Techniken, um zu messen, wie sich der Fortpflanzungstrakt von Weibchen im Laufe der Zeit verändert, vielleicht sogar innerhalb einzelner Individuen. “Es ist nicht nur, Wehe ihnen“, sagte Wyber zu mir. „Sie können aus dieser Situation Vorteile ziehen; sie werden nicht nur benutzt.“ Und das ist „völlig das, was man erwarten würde“, sagt Patricia Brennan, Evolutionsbiologin am Mount Holyoke College in Massachusetts, die nicht an der Studie beteiligt war. Ohne Vergünstigungen, die bei beiden Geschlechtern zum Tragen kommen, sagte sie mir: „Wie würde das System aufrechterhalten?“

Arnqvist und andere glauben, dass diese evolutionären Themen auch in anderen Fällen sexuellen Antagonismus widerspiegeln werden – vielleicht bei Bettwanzen, deren Männchen ihre säbelähnlichen Phallus verwenden, um weibliche Unterleibe zu stechen und in die Wunde zu ejakulieren, oder Enten, für die Sex eine Rolle spielt ein ballistischer Korkenzieher-Penis, der sich explosionsartig vom Männchen umstülpt Brennans Forschung konzentrierte sich auf das letztere Beispiel und sie hat gezeigt, wie Frauen Männer zwingen können, durch ihre eigenen Genitalreifen zu springen. Entendamen haben sich außergewöhnlich labyrinthartige Vaginas ausgedacht, komplett mit Drehungen, Wendungen und Sackgassen, um ungewollte phallische Annäherungsversuche zu vereiteln. (Matsumura untersucht eine andere Käferart, deren weibliche Genitalien ebenfalls kokett zusammengerollt sind.) Die Männchen wiederum haben sich bemüht, ihre Penisse zu verlängern und zu präzisieren, in der Hoffnung, Schritt zu halten.

Auch das Saatkäferweibchen hat beeindruckende Strategien für den eigenen Erfolg. Sie sprintet von Männern weg, wenn sie keine Lust hat (umso entschlossener, sagte mir Arnqvist, nachdem sie ihre ersten sexuellen Erfahrungen gemacht hatte) und tritt ungeduldig auf kleine Lotharios, die versuchen, frisch zu werden. Sie ist auch die Meisterin ihres eigenen gewalttätigen sexuellen Schicksals: Ihre Fortpflanzungsorgane sind mit winzigen Zahnreihen bewaffnet, die die vom Penis abgelagerten Spermien und Samenflüssigkeiten zu durchbohren scheinen und das Hervorströmen von Leckereien fördern. Auf der kurvigen, kurvenreichen Straße, die zu spießigem Saatkäfer-Sex geführt hat, haben auch Frauen entschieden das Steuer übernommen.

.

Leave a Reply