Evolutionsbiologie: Teure Söhne
Im Insektenstaat herrscht Ordnung: Eine oder wenige Königinnen sorgen für Nachwuchs, den viele Arbeiterinnen hegen und pflegen. Warum die Arbeiterinnen freiwillig für ihre Herrschaft knechten und auf eine eigene Kinderschar verzichten, gilt als großes Rätsel der Evolutionsbiologie. Bisher musste die Verwandtschaft der Staatsbürger als Erklärung herhalten - doch ganz so einfach scheint es nicht zu sein.
Wer in der Natur nicht ständig darauf bedacht ist, an sich und die Verbreitung seiner Gene zu denken, wird auf Dauer untergehen. Selbstlosigkeit lohnt sich nicht. Das scheinbar selbstlose oder altruistische Verhalten vieler Tiere wurde daher immer wieder als Gegenargument gegen Darwins Evolutionstheorie hervorgebracht. Wie kann es beispielsweise sein, dass die Arbeiterinnen von Insektenstaaten sich selbstlos der Brut ihrer Königin widmen und auf eigenen Nachwuchs verzichten? Was haben sie davon?
Nun verhalten sich zunächst einmal nicht alle Arbeiterinnen selbstlos. Einige brechen immer wieder aus und legen selbst unbefruchtete Eier, aus denen dann – für Hautflügler typisch – Männchen schlüpfen können. Doch sehr schnell greift hier eine "Insektenpolizei" ein: Arbeiterinnen der Honigbiene spüren die Kuckuckseier auf und verspeisen sie kurzerhand. Ameisen ergreifen drakonischere Maßnahmen. Hier droht die Todesstrafe für die auf frischer Tat ertappten Missetäter.
Doch auch dieses rabiate Aufräumen muss durch Selektion begründet werden. Der britische Evolutionsbiologe und Verhaltensforscher William Donald Hamilton hatte daher in den 1960er Jahren die Theorie aufgestellt, dass eine enge genetische Verwandtschaft altruistisches Verhalten erklären könnte. Die Insektenstaaten der Hautflügler sind ein hervorragendes Beispiel für eine solche Sippenselektion: Da hier Männchen aus unbefruchteten, Weibchen aber aus befruchteten Eiern entstehen, tragen alle weiblichen Nachkommen einer Königin zu 75 Prozent die gleichen Gene. Zu ihren Söhnen beträgt die Verwandtschaft dagegen nur 50 Prozent. Für eine Arbeiterin ist es daher "sinnvoller", sich um die Schwestern zu sorgen, statt eigene Söhne in die Welt zu setzen.
Demnach sollten in Insektenstaaten, deren Mitglieder alle eng miteinander verwandt sind, besonders hart gegen Abtrünnige durchgegriffen werden. Bei Staaten mit mehreren Königinnen, wo die Verwandtschaftsverhältnisse nicht ganz so klar sind, sollten die Regeln dagegen etwas laxer gehandhabt werden.
Genau diese Vorhersage der Sippenselektionshypothese haben jetzt Robert Hammond und Laurant Keller von der Universität Lausanne überprüft. Sie analysierten hierfür die Daten von 50 staatenbildenden Insekten: 20 Bienen-, 16 Ameisen- und 14 Wespenarten.
Doch, zur Überraschung der Forscher, gab es keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Verwandtschaftsgrad der Arbeiterinnen und die Härte der Polizeimethoden gegen unerwünschten männlichen Nachwuchs. Die beiden Wissenschaftler vermuten einen anderen Zusammenhang: Schließlich verbraucht die Aufzucht von wild in die Welt gesetzten Nachwuchs Ressourcen – Ressourcen, die dem Gesamtstaat und damit jedem Staatsangehörigen fehlen. Je teurer die unerwünschten Söhne also sind, desto härter sollten ihre Tanten gegen sie vorgehen.
Noch harrt dieser neue Denkansatz der Überprüfung in der Natur. Hammond und Keller betonen allerdings, dass die Sippenselektion nach wie vor ein wichtiger Faktor bleibt. Nur scheint die Regulation der Vermehrung bei staatenbildenden Insekten doch etwas komplizierter zu sein als zunächst angenommen.
Nun verhalten sich zunächst einmal nicht alle Arbeiterinnen selbstlos. Einige brechen immer wieder aus und legen selbst unbefruchtete Eier, aus denen dann – für Hautflügler typisch – Männchen schlüpfen können. Doch sehr schnell greift hier eine "Insektenpolizei" ein: Arbeiterinnen der Honigbiene spüren die Kuckuckseier auf und verspeisen sie kurzerhand. Ameisen ergreifen drakonischere Maßnahmen. Hier droht die Todesstrafe für die auf frischer Tat ertappten Missetäter.
Doch auch dieses rabiate Aufräumen muss durch Selektion begründet werden. Der britische Evolutionsbiologe und Verhaltensforscher William Donald Hamilton hatte daher in den 1960er Jahren die Theorie aufgestellt, dass eine enge genetische Verwandtschaft altruistisches Verhalten erklären könnte. Die Insektenstaaten der Hautflügler sind ein hervorragendes Beispiel für eine solche Sippenselektion: Da hier Männchen aus unbefruchteten, Weibchen aber aus befruchteten Eiern entstehen, tragen alle weiblichen Nachkommen einer Königin zu 75 Prozent die gleichen Gene. Zu ihren Söhnen beträgt die Verwandtschaft dagegen nur 50 Prozent. Für eine Arbeiterin ist es daher "sinnvoller", sich um die Schwestern zu sorgen, statt eigene Söhne in die Welt zu setzen.
Demnach sollten in Insektenstaaten, deren Mitglieder alle eng miteinander verwandt sind, besonders hart gegen Abtrünnige durchgegriffen werden. Bei Staaten mit mehreren Königinnen, wo die Verwandtschaftsverhältnisse nicht ganz so klar sind, sollten die Regeln dagegen etwas laxer gehandhabt werden.
Genau diese Vorhersage der Sippenselektionshypothese haben jetzt Robert Hammond und Laurant Keller von der Universität Lausanne überprüft. Sie analysierten hierfür die Daten von 50 staatenbildenden Insekten: 20 Bienen-, 16 Ameisen- und 14 Wespenarten.
Doch, zur Überraschung der Forscher, gab es keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Verwandtschaftsgrad der Arbeiterinnen und die Härte der Polizeimethoden gegen unerwünschten männlichen Nachwuchs. Die beiden Wissenschaftler vermuten einen anderen Zusammenhang: Schließlich verbraucht die Aufzucht von wild in die Welt gesetzten Nachwuchs Ressourcen – Ressourcen, die dem Gesamtstaat und damit jedem Staatsangehörigen fehlen. Je teurer die unerwünschten Söhne also sind, desto härter sollten ihre Tanten gegen sie vorgehen.
Noch harrt dieser neue Denkansatz der Überprüfung in der Natur. Hammond und Keller betonen allerdings, dass die Sippenselektion nach wie vor ein wichtiger Faktor bleibt. Nur scheint die Regulation der Vermehrung bei staatenbildenden Insekten doch etwas komplizierter zu sein als zunächst angenommen.
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