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Lexikon der Biologie: Verwandtenerkennung

Verwandtenerkennung, kin recognition, Klassifizierung von Individuen als genetisch Verwandte; im engl. Sprachraum häufig auch als „die unterschiedliche Behandlung von Verwandten gemäß ihres Verwandtschaftsgrads“ beschrieben. Verwandtenerkennung kann, muß aber nicht zu einer äußerlich beobachtbaren, eindeutigen Reaktion auf Verwandte führen, was die Untersuchung der Verwandtenerkennung stark erschwert. Es sind verschiedene Mechanismen der Verwandtenerkennung möglich: 1) Vertrautheit durch Aufwachsen im gemeinsamem Nest, 2) äußerliche Ähnlichkeit (phänotypischer Vergleich, Gesichtererkennung) und 3) individuelle Erkennung. Unter den bisher veröffentlichten Arbeiten zu verschiedenen Tiergruppen finden sich zunehmend mehr, die zwischen „tatsächlich verwandt“ und „lediglich vertraut“ unterscheiden. Es herrscht Uneinigkeit darüber, wie eng der Begriff gefaßt werden soll: ob nur dort kin recognition angenommen werden soll, wo Individuen auch zur Unterscheidung innerhalb von Verwandten fähig sind (kin discrimination), oder schon dann, wenn Individuen lediglich eine (möglicherweise auch zufällige) Bevorzugung Verwandter gegenüber Nichtverwandten zeigen (kin bias). Kritiker halten dies eher für ein Epiphänomen der Selektion auf Erkennung von Artgenossen oder Gruppenmitgliedern (Grafen 1990). Der Nutzen, verwandte Individuen zu erkennen, ist, vor allem nepotistisches Verhalten (Nepotismus, Kooperation) gezielt zu verteilen (inclusive fitness) und optimale Diskrepanz zu erreichen (Eigengeruch, Inzuchtvermeidung, Verwandtenehe). Fitnessvorteile durch Verwandtenerkennung werden zwar angenommen, sind aber selten untersucht und nachgewiesen worden. – Für die Untersuchung der Verwandtenerkennung hat sich eine Aufteilung in 3 Komponenten als sinnvoll erwiesen. Zum Komplex gehören: a) die Erzeugungskomponente (production component): das Erzeugen und Präsentieren eines Labels oder Signals, an dem der Gegenüber den Verwandtschaftsgrad erkennen kann. Häufig handelt es sich um ein chemisches Signal, das mit wenig Aufwand produziert wird. Es kann sowohl genetischen Ursprungs (Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex) sein als auch der Umwelt des Organismus' entstammen (z.B. nehmen soziale Faltenwespen [Vespidae] Kohlenwasserstoffe beim Herstellen des Baustoffs für den Stock auf, die für den Stock-typischen Geruch [Gruppenduft] sorgen). b) die Wahrnehmungskomponente (perception component): das Erkennen der Verwandtschaft anhand eines Abgleichs des Labels mit einer inneren Repräsentation (Matrize, template) oder anhand eines abgleichenden Algorithmus (annäherndes inneres Abwägen zwischen Akzeptanz und Ablehnung). Das Erkennen von Verwandten scheint in den meisten Fällen erlernt zu werden; rein genetisch verankertes („angeborenes“) Erkennen wurde bisher nicht gefunden. In Fällen, in denen es scheinbar keine Möglichkeit zum Lernen gab, weil ein Individuum noch nie mit einem anderen Individuen zusammengetroffen war, lernt das Individuum erst die Labels, die es selbst produziert (self-inspection) und vergleicht diese mit den Signalen des Gegenübers. c) die Aktionskomponente (action component): Das Reagieren des Individuums, wenn es den Verwandtschaftsgrad erkannt hat. Man erwartet zwar eine unterschiedliche Behandlung von Individuen mit unterschiedlichem Verwandtschaftsgrad, dies muß aber nicht immer der Fall sein. Es ist kontext- und motivationsabhängig. Gut untersucht ist die Verwandtenerkennung vor allem bei sozialen Faltenwespen, Kaulquappen verschiedener Froschlurche, Belding-Zieseln und einigen Affenarten (z.B. Schimpansen, Paviane). Sie wird inzwischen auch bei Pflanzen erforscht. DNA-fingerprinting (Abb.), Wiedererkennen.

G.U./M.A./E.K.

Lit.: Grafen, A. (1990): Do animals really recognize kin? Animal Behaviour, Bd. 39, S. 42–45. Sherman, P.W., Reeve, H.K., Pfennig, D.W. (1997): Recognition systems. S. 69–96, in Krebs, J.R., Davies N.B.(eds.): Behavioural Ecology: An Evolutionary Approach. 4Oxford.

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