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BiOfunk (42): Es geht auch ohne Sex – Über die ungeschlechtliche Fortpflanzung

Es sind kleine, recht unscheinbare Fische, die Amazonenkärpflinge. Dennoch sind sie etwas Besonderes: Denn der Amazonenkärpfling war das erste Wirbeltier, bei dem Parthenogenese beobachtet wurde. Kurz gesagt handelt es sich hierbei um Fortpflanzung ohne Sex. Damit beschäftigen wir uns heute im Biofunk. Wie geht Fortpflanzung ohne Sex? Warum entstehen dabei nur weibliche Tiere? Und welche Vor- und Nachteile hat diese Art der Fortpflanzung?

Wie können sich Amazonenkärpflinge (Abb. 1) und andere Tiere ungeschlechtlich, also ohne Sex fortpflanzen? Ein neues Tier entsteht hier nicht aus der Verbindung eines Spermiums mit einer Eizelle (Abb. 2), sondern direkt aus der Eizelle. Die Eizelle teilt sich und daraus entwickelt sich schließlich das Lebewesen. Ganz ohne Spermium. Umgekehrt funktioniert es nicht. Es ist kein Fall bekannt, bei dem sich aus einem einzelnen Spermium ein Lebewesen entwickeln könnte. Ein Spermium enthält vor allem DNA, dagegen kaum Cytoplasma oder Organellen. Es bringt einfach nicht genug mit, als dass sich daraus ein Embryo entwickeln könnte.

Abb. 1: Der Amazonenkärpfling hat eine Länge von ca. 5,5 cm
Abb. 2: Sexuelle Fortpflanzung – Ein Spermium verschmilzt mit einer Eizelle


Ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt also über die Entwicklung einer unbefruchteten Eizelle. Das hat weitreichende Folgen für die daraus entstehenden Tiere.
Erstens: Aus den Eizellen entstehen in der Regel nur Weibchen. Damit lässt sich erklären, warum die Wissenschaftler nur weibliche Amazonenkärpflinge gefunden haben.
Zweitens: Die Nachkommen genetisch identisch mit dem Muttertier. Es kommt zu keiner Neukombination des Erbmaterials, wie es bei der Verschmelzung eines Spermiums mit einer Eizelle geschieht. Alle Nachkommen eines weiblichen Amazonenkärpflings sind Klone. Sie sind untereinander und mit dem Mutterfisch genetisch identisch.

Parthenogenese oder Jungfernzeugung ist zwar selten, konnte aber doch in verschiedenen Insektenarten und anderen eher einfachen Tieren gezeigt werden. In Wirbeltieren war es dagegen unbekannt. Bis die Wissenschaftler Laura und Carl Hubbs vor 100 Jahren die Amazonenkärpflinge entdeckten. Zumindest vermuteten Sie, dass es sich hier um ungeschlechtliche Fortpflanzung handeln könnte. Sie nahmen einige Fische mit ins Labor, um das Phänomen genauer zu erforschen. Und sie wurden überrascht. Denn ganz ohne Männchen geht es dann doch nicht …


Weitere Informationen

Universität Würzburg: Erfolgreich überleben ohne Sex

Current Biology: What are Amazon mollies?

Nature ecology & evolution: Clonal polymorphism and high heterozygosity in the celibate genome of the Amazon molly

Buchtipp: „Life’s Edge“ von Carl Zimmer


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