Fähigkeit „Jungfrauengeburt“ erstmals bei Krokodilen entdeckt: ScienceAlert

Mar 09, 2023

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler Beweise dafür gefunden, dass weibliche Krokodile Eier legen können, ohne sich zu paaren, und dabei eine seltsame Fortpflanzungsstrategie anwenden, deren evolutionäre Wurzeln möglicherweise im Zeitalter der Dinosaurier liegen.

Im Jahr 2018 legte ein einzelnes weibliches amerikanisches Krokodil (Crocodylus acutus), das 16 Jahre lang in Gefangenschaft gehalten wurde, ein Gelege Eier, von denen eines einen erkennbaren Fötus enthielt, ein Weibchen wie ihre Mutter.

Genetische Analysen eines Teams von US-Wissenschaftlern haben nun ergeben, dass das Krokodil die Eier ohne Zutun eines männlichen Partners produziert hat, in einem Prozess namens Parthenogenese, besser bekannt als „Jungfrauengeburten“.

Obwohl die Eier nicht geschlüpft sind, ist es eine erstaunliche Entdeckung in einem neuen Zweig des Tierreichs, die zeigt, wie weit diese ungewöhnliche Fortpflanzungsstrategie zurückreicht.

Nachdem Jungferngeburten bei Krokodilen und Vögeln dokumentiert wurden, deuten die Ergebnisse darauf hin, dass ihre alten Vorfahren, die Dinosaurier, diese wundersamen Fortpflanzungsfähigkeiten möglicherweise geteilt haben.

Krokodile und Vögel sind die lebenden Mitglieder einer Reptiliengruppe namens Archosaurier, zu der einst, wenn wir ihre Zweige zurückverfolgen, auch Dinosaurier und fliegende Reptilien gehörten.

„Diese Entdeckung bietet verlockende Einblicke in die möglichen Fortpflanzungsfähigkeiten der ausgestorbenen Archosaurier-Verwandten von Krokodilen und Vögeln, insbesondere von Mitgliedern der Pterosauria und Dinosauria“, schreibt das Forscherteam unter der Leitung des Evolutionsbiologen Warren Booth von der Virginia Tech.

Parthenogenese ist eine Form der asexuellen Fortpflanzung, bei der weibliche Tiere, die normalerweise das Sperma eines Mannes zur Fortpflanzung benötigen, dies ohne Paarung tun können. Anstatt Spermien jahrelang zu speichern, wie es bei Reptilien der Fall ist, können Weibchen im Notfall zwei ihrer Zellen verschmelzen, um einen lebensfähigen Embryo zu bilden, der nur einen Elternteil hat.

Früher als selten angesehen, erkannten Wissenschaftler langsam, dass Parthenogenese bei Wirbeltieren häufiger vorkommt, als sie zunächst dachten.

Pflanzen und Wirbellose beschäftigen sich schon seit einiger Zeit damit, aber es dauerte einige Zeit, bis Forscher erkannten, dass weibliche Wirbeltiere Nachkommen aus Eiern hervorbringen können, die nicht von männlichen Spermien befruchtet wurden.

Seitdem wurden Jungferngeburten bei mehr als 80 Wirbeltierarten beobachtet, darunter bei Eidechsen, Schlangen, Haien und Rochen, aber hauptsächlich bei in Gefangenschaft gehaltenen Tieren – und bisher noch nie außerhalb dieser Wirbeltierlinien dokumentiert.

Als Wissenschaftler genauer hinsahen, entdeckten sie tatsächlich Beispiele für fakultative Parthenogenese bei Wildtieren, da sie vermuteten, dass es sich dabei um eine Überlebensstrategie handeln könnte, die Weibchen anwenden, wenn sie keinen männlichen Partner finden, insbesondere in spärlichen Populationen auf der Insel Rand des Aussterbens.

Neuere Erkenntnisse über in Gefangenschaft gezüchtete kalifornische Kondore deuten jedoch darauf hin, dass sich diese vom Aussterben bedrohten Vögel selbst dann unabhängig vermehren können, wenn die Weibchen in regelmäßigem Kontakt mit vollkommen fruchtbaren Männchen stehen.

Was das Krokodil betrifft, ergab die genetische Analyse des totgeborenen Fötus im Vergleich zu seiner Mutter, dass sie praktisch identische Genotypen aufwiesen.

Diese klonähnliche Ähnlichkeit legt nahe, dass in diesem Beispiel der Parthenogenese die terminale Fusionsautomixis der Fortpflanzungsmechanismus war, genau wie es in Studien an Vögeln, Schlangen und Eidechsen beobachtet wurde.

Booth und Kollegen schreiben, dass dies darauf hindeutet, dass die Parthenogenese ein Merkmal sei, „das wahrscheinlich ein entfernter gemeinsamer Vorfahre dieser Abstammungslinien besaß“. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um „die evolutionäre Verteilung und Dynamik der [fakultativen Parthenogenese] über einen längeren Evolutionszeitraum hinweg vollständig zu testen“.

Terminale Fusionsautomixis ist eine Möglichkeit, wie es zu Jungferngeburten kommt: Ein Weibchen verschmilzt eine Eizelle – die die Hälfte ihrer Chromosomen enthält – mit einer anderen Art von haploiden Zellen, sogenannten Polkörperchen, die bei der normalen Eiproduktion der Eierstöcke übrig bleiben. Dabei wird das genetische Material geringfügig neu gemischt, um die Lücken der fehlenden Spermien zu füllen, und die daraus resultierenden Nachkommen sind Beinahe-Klone ihrer Mütter.

Während es also eine Möglichkeit für Weibchen ist, sich alleine zu vermehren, wenn es nur wenige Partner gibt, ist es keine nachhaltige Möglichkeit, Nachkommen zu zeugen, da ihnen die genetische Vielfalt fehlt, die zwei Eltern mitbringen.

Und obwohl die Eier in diesem Fall nicht geschlüpft sind, schließen die Forscher die Möglichkeit nicht aus, dass Krokodile die Parthenogenese nutzen, um lebensfähige Nachkommen zu produzieren. Bei anderen Arten kann die Schlüpfrate parthenogenetischer Eier bis zu 3 Prozent betragen.

Die Studie wurde in Biology Letters veröffentlicht.