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Eine plausible Erklärung der Geschlechtsumwandlung bei Fischen

Eine plausible Erklärung der Geschlechtsumwandlung bei Fischen


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Wir sind eine neugierige Spezies, die selbst die entlegensten Umgebungen kartiert hat. Wir haben sogar Leute zum Mond geschickt! Und doch mehr als 80% der Ozeane der Erde bleiben unerforscht.

Die Untersuchung dieser Gewässer ist für Biologen aufgrund der Theorie, dass das Leben in den Ozeanen entstanden ist, von besonderem Interesse. Es wird geschätzt, dass der erste Fisch irgendwann auf der Erde aufgetaucht ist 500 Millionen Jahre vor, während Säugetiere ungefähr herum gewesen sind 200 Millionen Jahre vor.

Dies bedeutet, dass Fische eine große Vielfalt aufweisen, was durch die Vielfalt der Umgebungen, in denen sie leben, noch verstärkt wird.

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Dies führt zu vielen interessanten biologischen Phänomenen, die der Evolutionsbiologe untersuchen kann. Dies könnte dazu beitragen, die Frage zu klären, welchen evolutionären Vorteil unterschiedliche Geschlechter haben.

Ein Organismus, der sein Geschlecht ändern kann

Ein interessantes Thema in diesem Sinne sind Hermaphroditen.

Ein Hermaphrodit ist ein Organismus, der sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane hat und Gameten produziert, die normalerweise sowohl mit männlichen als auch mit weiblichen Geschlechtern assoziiert sind. Es ist häufig in Blütenpflanzen und Wirbellosen. Es ist nach Hermaphroditus benannt, der in der griechischen Mythologie der Sohn von Aphrodite und Hermes ist.

Eine spezielle Art von Hermaphrodismus ist der sequentielle Hermaphrodismus. Dies sind Organismen, die ihr Geschlecht aufgrund von Umweltauslösern ändern können. Es gibt drei Arten von aufeinanderfolgenden Hermaphroditen:

  • Protandrie - ein Organismus, der als Mann geboren wird und sich in eine Frau verwandelt. Z.B. Clownfisch
  • Protogynie - ein Organismus, der als Frau geboren wird und sich in einen Mann verwandelt. Lippfische
  • Bidirektionale Geschlechtsveränderer - Organismen, die ihr Geschlecht in beide Richtungen ändern können. Lythrypnus dalli, der Grundel mit den blauen Bändern

Was treibt die Geschlechtsumwandlung bei Fischen an?

Als Embryo reagieren alle Fische empfindlich auf physikalische Bedingungen wie Säuregehalt und Wassertemperatur, was sich auf ihr Geschlecht auswirken kann. Die Temperatur kann ein wichtiger Faktor bei der Entscheidung über das Geschlecht eines Fisches sein.

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In wärmeren Gewässern wird bei einigen Fischen in der Regel eine größere Anzahl von Männchen geboren, und mehrere Arten erwachsener Fische können das Geschlecht auch aufgrund von Umweltfaktoren ändern. Das soziale Umfeld kann auch bei erwachsenen Fischen zu einer Geschlechtsumwandlung führen.

Es ist bekannt, dass rund 500 Fischarten das Geschlecht im Erwachsenenalter ändern. Im Gegensatz zu Säugetieren wird das Geschlecht eines Fisches nicht nur durch Chromosomen bestimmt. Geschlechtsumwandlung kann durch die Freisetzung bestimmter Hormone ausgelöst werden.

Der asiatische Schafskopf-Lippfisch

Einer der bekanntesten geschlechtsverändernden Fische ist der asiatische Schafskopf-Lippfisch, auch Kabudai genannt. Ein Kabudai, der sich von weiblich zu männlich wandelte, wurde vor der Kamera festgehalten und in einer Folge von BBCs Blue Planet - II vorgestellt.

Das Video brachte dieses Phänomen in ein breiteres öffentliches Interesse.

Die Kabudai oder Semicossyphus reticulatusist eine Lippfischart, die im westlichen Pazifik lebt. Ein weiblicher Kabudai kann in ein paar Monaten das Geschlecht von weiblich zu männlich ändern.

Der aufstrebende männliche Kabudai ist aggressiver und hat im Vergleich zum weiblichen ein bauchiges Kinn und einen bauchigen Kopf.

Eine Theorie, warum diese Fische das Geschlecht ändern, ist, dass sie als Mann mehr Gene weitergeben können. Nach diesem Modell haben die kleineren jüngeren Fische einen höheren Fortpflanzungswert als die Weibchen, während die größeren Männchen den älteren Fischen eine größere Chance geben, ihre Gene weiterzugeben.

Andere geschlechtsverändernde Fische

Bluehead Wrasses

Bluehead Wrasses sind eine weitere Art von geschlechtsverändernden Lippfischen. Sie leben in Gruppen an Korallenriffen in der Karibik. Diese Lippfische können entweder als Männer oder als Frauen geboren werden, aber die Frauen können später im Leben das Geschlecht ändern.

Im Gegensatz zum Kabudai kann der Bluehead-Lippfisch das Geschlecht in weniger als 20 Tagen ändern. Diese Änderung ist reversibel.

Die Bluehead Wrasse war kürzlich Gegenstand gemeinsamer Forschung, die von einem Team neuseeländischer Wissenschaftler und Professor Jenny Graves, einer Genetikerin an der La Trobe University und Gewinnerin des Wissenschaftspreises des Premierministers im Jahr 2017, geleitet wurde.

Ihre Ergebnisse wurden in der Juli 2019-Ausgabe des Science Advances-Journals veröffentlicht.

Die Forschungsgruppe verwendete Hochdurchsatz-RNA-Sequenzierung und epigenetische Analysen, um den Prozess aufzudecken, wie und wann bestimmte Gene im Gehirn und in der Gonade ein- und ausgeschaltet werden, um eine Geschlechtsumwandlung zu ermöglichen. Die Änderung des Geschlechts wird durch Änderungen der chemischen Marker wirksam, die die Genexpression von DNA steuern.

Sie fanden heraus, dass die damit verbundene Geschlechtsumwandlung den genetischen Code der Gonade vollständig neu verdrahtete. Gene im Eierstock werden zuerst ausgeschaltet. Dann wird ein neuer genetischer Weg eingeschaltet, der die Bildung des Hodens fördert.

Clownfisch

Die Clownfische sind eine andere Art, die vielen aus dem Film bekannt istFindet Nemo.

Es sind protandrische Fische, die in warmen Gewässern leben und normalerweise in symbiotischer Gegenseitigkeit mit Seeanemonen existieren. Dies gibt ihnen den Namen "Anemonenfisch". Protandrous Fische bilden die Minderheit der geschlechtsverändernden Fische.

Clownfische leben in kleinen Gruppen mit einem dominanten Brutpaar und einer Reihe von nicht brütenden Untergebenen. Wenn das Weibchen stirbt, wechselt das dominante Männchen das Geschlecht und wählt aus den Untergebenen einen neuen Partner aus.

Ungewöhnliches Sexualverhalten bei Tieren: Können Hamster ihr Geschlecht ändern?

Es ist ein urbaner Mythos, dass Hamster das Geschlecht ändern können. Es gibt jedoch einige Amphibien und Reptilien, die irgendeine Form von Hermaphroditismus zeigen.

Einige Schnecken und Frösche sind gleichzeitig Zwitter. Im Gegensatz zu sequentiellen Hermaphroditen haben simultane Hermaphroditen gleichzeitig männliche und weibliche Geschlechtsorgane.

Noch seltsamer ist, dass Bananenschnecken bekanntermaßen eine Apophallation auslösen und den Penis des Partners abbeißen. Die apophallierte Schnecke kann sich immer noch als Frau paaren. Es wurde vorgeschlagen, dass Apophallation eine Strategie sein könnte, um zu verhindern, dass sich der Partner wieder als Mann paart, und seine Ressourcenzuweisung für die Produktion von Eiern zu erhöhen.

Einige Eidechsen und eine Schlangenart können eine Parthenogenese durchlaufen. Dies ist eine Form der asexuellen Fortpflanzung, bei der die Eizelle entweder vollständig oder teilweise geklont wird, wodurch sich das Weibchen selbst befruchten kann. Alle auf diese Weise produzierten Nachkommen sind weiblich.

Fazit

Das Studium solcher biologischer Prozesse kann wertvolle Informationen über genetische Prozesse liefern und möglicherweise sogar zu vielen praktischen Anwendungen führen.

Die Studie über Lippfische bietet Einblicke in Mechanismen zur Genaktivierung. Es liefert auch Informationen darüber, wie chemische Marker die Genexpression der DNA steuern und den Zellen helfen, sich an ihre spezifische Funktion im Körper zu erinnern.

Studien wie diese könnten eines Tages dazu beitragen, Methoden zur Kontrolle der Genaktivität freizuschalten.


Schau das Video: Februar Reading für: Fische (Juni 2022).


Bemerkungen:

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