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Evolution

Soziale Familienplanung

Die Diskussion um die Evolution sozialer Insekten hat neues Futter bekommen: Offenbar liegt der Schlüssel für das tierische Staatenwesen wohl doch in der nahen Verwandtschaft der selbstlosen Sechsbeiner.
<i>Friesomellita varia</i>
Das kooperative Gewimmel in Ameisenhügeln und Bienenstöcken dürfte es gar nicht geben, wenn man die klassischen Evolutionsbiologie streng auslegt. Unerklärlich wäre ihrzufolge etwa, warum Arbeiterinnen im Staat nicht nur auf die Fortpflanzung verzichten, sondern stattdessen sogar den Nachwuchs ihrer Königin versorgen. Im evolutionären Wettrennen müssten die sechsbeinigen Kindermädchen – und damit ihr typisches Verhalten – doch eigentlich den Kürzeren ziehen?

<i>Polistes</i>-Wespennest
Polistes-Wespennest | Ein Wespennest der Gattung Polistes in Brasilien: Die Weibchen der Art sind monogam. Die Wespen haben eine eher simple Sozialstruktur entwickelt, die wohl der ursprünglichen Gesellschaftsform der Ahnen aller heutigen sozialen Insekten recht ähnlich ist.
Lange Zeit galt die so genannte Verwandtenselektion als viel versprechende Erklärung für die Staatenbildung oder "Eusozialität". Demnach lohnt sich das auf den ersten Blick unerklärliche Verhalten der Arbeiterinnen, weil sie mit den Larven der Königin sehr eng verwandt sind. Im Nachwuchs der Königin stecken auch die eigenen Gene – ihn hochzupäppeln reicht also aus, um selbst genetisch wiedergeboren zu werden.

Über die Jahre geriet dieser Erklärungsansatz jedoch immer stärker in die Kritik. So stellten Wissenschaftler fest, dass bei einigen Arten eusozialer Insekten der Hofstaat gar nicht so eng miteinander verwandt ist. Das liegt bei solchen Arten an der Fortpflanzungsvorliebe der Köniniginn: Sie paart sich mit mehreren Männchen, weswegen das genetische Gemisch der Nachkommen im Staat größer wird. Die Arbeiterinnen dieser Nachkommengeneration können in so einem Staat also gar nicht mehr so sicher sein, dass der von ihnen versorgte Nachwuchs tatsächlich ihr Erbgutgemisch trägt. Warum ihn also versorgen?

Kolonieeingang von <i>Friesomellita varia</i>
Kolonieeingang von Friesomellita varia | Den Eingangsbereich ihres Stocks umschwirren hier Friesomellita-varia-Bienen. Die stachellosen Insekten aus Brasilien gehören zu den vielen Spezies, deren Königinnen sich stets nur mit einem Männchen paaren.
Sogar Edward O. Wilson, den Urvater der Soziobiologie, stellte unter anderem deswegen zuletzt die Verwandtenselektion in Frage – zuvor hatte er die Theorie noch vehement verteidigt. Nun aber bekommen der greise Insektenforscher und alle anderen Zweifler wieder Gegenwind: Eine Forschergruppe um den Ökologen William Hughes von der Universität Leeds liefert nun aber wieder neue Argumente für die umstrittene Verwandtenselektion.

Hughes und seine Mitarbeiter haben das Paarungsverhalten von 267 sozialen Insektenarten mit deren Stammbäumen verglichen. Die Ökologen konnten feststellen: Bei der großen Mehrheit der Arten paart sich die Königin nur mit einem Männchen, viel seltener – bei einem Viertel der Spezies, lässt sich die Königin auch einmal mit zwei Männchen ein – höchstens. Gänzlich flatterhafte, so genannte polyandrische Arten sind also recht selten.

Nur ein Männchen zur Paarung zuzulassen, schient zudem alte Tradition bei sozialen Insekten zu haben. So haben etwa allein die so genannten Hautflügler, zu denen Bienen und Ameisen gehören, die Staatenbildung neunmal unabhängig voneinander erfunden. Stets aber sind die ursprünglichen Arten monandrisch – die Königin paart sich nur mit einem Männchen und hinterlässt so eng verwandte Nachkommen. Stammlinien mit lockererem Sexualleben entwickelten sich erst später in der Evolutionsgeschichte. Das deutet stark darauf hin, dass die Verwandtenselektion die treibende Kraft hinter der Bildung von Insektenstaaten war.

<i>Ropalidia</i>-Wespen
Ropalidia-Wespen | Ein Nest der thailändischen Ropalidia-Wespen: Die Weibchen der Spezies sind monogam.
Wie aber ist dann zu erklären, dass einige Arten trotzdem später andere Fortpflanzungssysteme entwickelten? Auch darauf glaubt Hughes eine Antwort zu haben. Bei polyandrischen Arten haben die Arbeiterinnen fast stets ihre Fortpflanzungsfähigkeit verloren; bei Spezies, deren Königinnen mit mehr als zwei Männchen anbandeln, sind sogar immer alle Arbeiterinnen steril. Offenbar kann die Königin sich also nur dann größere Freiheiten bei der Männerwahl herausnehmen – und so dann genetisch vielfältigen Nachwuchs produzieren –, wenn das Volk sich dagegen nicht mehr wehren kann. Denn theoretisch würde würde es sich nun ja für die Arbeiterinnen lohnen, eigene Kinder in die Welt zu setzen, eine Option, die den sterilen Arbeiter-Weibchen aber versperrt ist – weswegen die Königin sich ungestraft austoben kann.

Als einzige Ursache für die Evolution geselliger Krabbeltiere kann die Verwandtenselektion allerdings nicht herhalten, denn dafür ist Staatenbildung im Tierreich viel zu selten. Weitere Gründe für soziales Verhalten in engen Gemeinschaften werden also weiter gesucht.
03.06.2008

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 03.06.2008

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