Als Töchter-Brut werden Populationen bezeichnet, die nur aus Weibchen bestehen. Die Geschlechterverteilung erscheint extrem verschoben.
Ursachen Für die Überzahl der Weibchen gibt es mehrere mögliche Ursachen. Letztendlich beruhen diese Phänomene auf genetischen Änderungen: Parthenogenese, nämlich Thelytokie Mutierte Gene der Geschlechtsbestimmung Zucht und gezielte Selektion Befall mit endosymbiontischen Bakterien.
Parthenogenese Weibchen, die durch Parthenogenese entstehen, sind bei einzeln lebenden Hautflüglern verbreitet. Solche Thelytokie ist aber auch bei vielen sozialen Arten zu finden, so bei Ameisen. Die genetische Voraussetzung ist ausgeprägte Mischerbigkeit, weil bei sozialen Insekten die Entwicklung der Weibchen Heterozygotie erfordert.Christian Rabeling, Daniel J. C. Kronauer: Thelytokous parthenogenesis in eusocial Hymenoptera. In: Annu Rev Entomol 58, 2013: 273–292. DOI:10.1146/annurev-ento-120811-153710
Die Fortpflanzung der Reptilien geschieht typischerweise geschlechtlich (gonochoristisch). Doch unter den Eidechsen sind Arten aus der Gattung Cnemidophorus dafür bekannt, dass sie parthenogenetisch Klone hervorbringen, die aus diploiden und triploiden Weibchen bestehen. In diesen Fällen handelt es sich also um apomiktische oder um automiktische Parthenogenese. Von gelegentlicher thelytoker Parthenogenese ist auch bei den Familien Boidae und Pythonidae berichtet.Charles J. Cole, C. R. Townsend: Parthenogenetic lizards as vertebrate systems. In: J Exp Zool Suppl 4, 1990: 174–176.Hiroki Shibata, Shuichi Sakata, Yuzo Hirano, Eiji Nitasaka, Ai Sakabe: Facultative parthenogenesis validated by DNA analyses in the green anaconda (Eunectes murinus). In: PLoS One 12, 12, 2017: e0189654.
Geschlechtsbestimmung geändert An der Dosiskompensation des einen X-Chromosoms im Männchen von Drosophila melanogaster sind mehrere autosomale Gene beteiligt, darunter maleless und male-specific lethal (1–5). Gehen diese (oder ihre Funktion) verloren, sterben die männlichen Larven.Wilhelm_Seyffert (Hrsg.): Lehrbuch der Genetik. Fischer, Stuttgart etc. 1998. ISBN 3-437-25610-6. → S. 793: Hyperaktivität X-chromosomaler Gene bewirkt Dosiskompensation.Pravin K. A. Jagtap, Marisa Müller, Pawel Masiewicz, Sören von Bülow, Nele Merret Hollmann, Po-Chia Chen, Bernd Simon, Andreas W. Thomae, Peter B. Becker, Janosch Hennig: Structure, dynamics and roX2-lncRNA binding of tandem double-stranded RNA binding domains dsRBD1,2 of Drosophila helicase Maleless. In: Nucleic Acids Res 47, 8, 2019: 4319–4333. Wenn die entsprechenden Proteine ausbleiben, verliert das eine X-Chromosom die Fähigkeit, die gleiche Transkriptionsleistung wie das XX-Paar in Weibchen zu erbringen. Die männlichen Nachkommen sterben, die Weibchen bleiben übrig.John M Belote, John C Lucchesi: Male-specific lethal mutations of Drosophila melanogaster. In: Genetics 96, 1980: 165–186.
Zuchtergebnisse Die genetisch weibliche Brut (XX) der japanischen Flunder Paralichthys olivaceus wurde künstlich produziert, indem Weibchen sich mit geschlechtsgewandelten Männchen paarten.T. Kitano, K. Takamune, T. Kobayashi, Y. Nagahama, S.-I. Abe: Suppression of P450 aromatase gene expression in sex-reversed males produced by rearing genetically female larvae at a high water temperature during a period of sex differentiation in the Japanese flounder (Paralichthys olivaceus). In: J Mol Endocrinol 23, 1999: 167–176. PDF.Yang Yang, Qinghua Liu, Yongshuang Xiao, …, Jun Li: Germ cell migration, proliferation and differentiation during gonadal morphogenesis in all‐female Japanese flounder (Paralichthys olivaceus). In: Anat Rec 301, 2018: 727–741. doi:10.1002/ar.23698
Parasitismus Endosymbiontische Bakterien töten die männlichen Nachkommen infizierter Taufliegen. Im englischen Laborjargon wir das als Male-killing bezeichnet. Dies gilt für Drosophila bifasciata, befallen von Wolbachia, wie auch für D. melanogaster, infiziert mit Spiroplasma. Wolbachia verursacht DNA-Schäden, verhindert die Dosiskompensation im einzelnen X-Chromosom und tötet dadurch die männlichen Embryonen durch abnormale Apoptose. Ähnlich ist die Wirkung von Spiroplasma; zusätzlich zerstört dieses Bakterium das Nervengewebe der männlichen Embryonen.Toshiyuki Harumoto, Takema Fukatsu, Bruno Lemaitre: Common and unique strategies of male killing evolved in two distinct Drosophila symbionts. In: Proc Biol Sci 285, 2018: 1875.
Die bakterielle Infektion mit Spiroplasma tötet die männlichen Nachkommen des Edelfalters Danaus chrysippus im Embryonalstadium oder im ersten Larvenstadium. Die Bakterien werden vertikal vererbt, von der Mutter auf die Nachkommen. Da die Söhne umkommen, bleiben nur Töchter am Leben.David A. S. Smith, Ian J. Gordon, Walther Traut, Jeremy Herren, Steve Collins, Dino J. Martins, Kennedy Saitoti, Piera Ireri, Richard ffrench-Constant: A neo-W chromosome in a tropical butterfly links colour pattern, male-killing, and speciation. In: Proc Biol Sci 283, 2016. 1835.
Die weibliche Population des Edelfalters Hypolimnas bolina überstand mindestens 800 Generationen, weil der dauernde Befall mit Wolbachia die Männchen tötete. Nun hat ein mutierter Bereich auf Chromosom 25 die parasitisch verursachte Geschlechtsverschiebung unterdrückt.Louise A. Reynolds, Emily A. Hornett, Chris D. Jiggins, Gregory D. D. Hurst: Suppression of Wolbachia-mediated male-killing in the butterfly Hypolimnas bolina involves a single genomic region. In: Peer J 7, 2019: e7677. H. W. Simmonds: All female families of Hypolimnas bolina L., bred in Fiji. In: Proc R Ent Soc 1923: ix–xii. Das bedeutet, dass Wolbachia auf die (genetisch gesteuerte) männliche Entwicklung des Schmetterlings tödlichen Einfluss genommen hatte.
Siehe auch Geschlechtsbestimmung
Einzelnachweise
Kategorie:Fortpflanzung (Zoologie) Kategorie:Weibchen