Drei geteilt durch zwei geht doch

News: Drei geteilt durch zwei geht doch

Geschlechtliche Fortpflanzung mit zwei Elternteilen hängt eng mit geraden Zahlen zusammen: Nur wenn die Chromosomenausstattung in doppelter, vierfacher oder sonst durch zwei teilbarer Menge vorliegt, kann sie gleichmäßig auf die Keimzellen und damit die Nachkommen verteilt werden. Eine pakistanische Krötenart hält sich nicht an diese Rechenvorschrift und stattet ihre Nachkommen jeweils mit drei Chromosomensätzen aus. Und dabei erhält das mütterliche Erbe auch noch das Übergewicht.

Antje Findeklee

Batura-Kröte — © Matthias Stöck (Ausschnitt)

Bei den meisten Wirbeltieren tragen Vater wie Mutter zur genetischen Ausstattung ihres Sprösslings bei – und zwar zu gleichen Teilen. So enthalten die Keimzellen in der Regel jeweils einen Chromosomensatz, die sich bei der Befruchtung wieder zur doppelten Formation ergänzen.

Doch keine Regel ohne Ausnahme: Es gibt es auch Organismen, die alle Chromosomen in mehrfacher Ausführung besitzen. Solange die Zahl der Chromosomensätze durch zwei teilbar ist, lässt sich das Erbgut weiterhin halbieren und gleichmäßig auf die Keimzellen verteilen. Sobald jedoch eine ungerade Zahl entsteht, wird das zum Problem, denn ungleiche beziehungsweise fehlerhafte Chromosomenzahlen führen unter anderem fast immer zu Unfruchtbarkeit. Zwar können die Tiere über andere Mechanismen, wie beispielsweise Jungfernzeugung, Nachwuchs bekommen. Eine geschlechtliche Fortpflanzung durch zwei Elterntiere hielten Forscher bisher aber für äußerst unwahrscheinlich, wenn nicht unmöglich.

Sie kannten die Batura-Kröte (Bufo pseudoraddei baturae) aus Pakistan noch nicht. Matthias Stöck von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg entdeckte die Verwandten der Wechselkröte im Karakorum-Gebirge im Norden Pakistans. Zu seiner Überraschung wiesen alle untersuchten Tiere der Population einen dreifachen Chromosomensatz auf. Wie aber können so gleichmäßig bestückte Keimzellen entstehen?

Stöck und seine Kollegen von der Universität Würzburg und der Universität Bochum züchteten einige Tiere nach und untersuchten den Vererbungsmechanismus. Ihren Ergebnissen zufolge gehen Männchen und Weibchen dabei unterschiedliche Wege. So entfernen die künftigen Väter offenbar vor der Meiose ein Exemplar des Chromosomensatzes und teilen dann die beiden restlichen auf zwei Keimzellen auf – sie erzeugen also haploide Spermien.

Die Krötenweibchen hingegen verdoppeln einen ihrer drei Chromosomensätze separat und halbieren anschließend die vierfache Ausstattung zu diploiden Eizellen. Der Embryo erhält damit wieder eine dreifache Ausgabe der Chromosomen, zwei von der Mutter, eins vom Vater. Drei geteilt durch zwei geht eben doch – es ist nur eine Frage der Zwischenschritte.