(Inside Science) — Im Kampf der Geschlechter können sexuell übertragbare Krankheiten manchmal eine Waffe sein, die Männchen zum Sieg nutzen. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie, die mit Hilfe von Mathematik einen uralten evolutionären Kampf modelliert: das Bestreben, die nächste Generation mit so vielen Nachkommen wie möglich zu füllen.
Die Erkenntnisse gelten wahrscheinlich nicht für Menschen, und das Ergebnis würde je nach Tier und Krankheit variieren, so die Forscher. Aber indem ein männliches Tier ein Weibchen mit einer Geschlechtskrankheit infiziert, kann es sein, dass es sein Männchen dazu bringt, mehr Energie und Ressourcen in seine eigenen Babys zu investieren, anstatt in zukünftige Babys mit anderen Männchen.
Die Studie wurde von Forschern der Australian National University in Canberra durchgeführt, darunter die Evolutionsbiologin Megan Head und die damaligen Doktoranden Sophie Johns und Jonathan Henshaw.
„Es gibt eine Art Tendenz zu denken, dass das nur schlechte Dinge sind, die Individuen immer vermeiden sollten“, sagte Henshaw. Aber aus der Perspektive eines männlichen Tieres „kann es Situationen geben, die positive Auswirkungen haben.“
Burdens of motherhood
Mutterschaft ist anstrengend. Es braucht eine Fülle von Ressourcen, um ein Gelege oder einen Wurf Jungtiere aufzubauen, und viele Mütter kümmern sich noch mehr, nachdem ihre Jungen geboren sind. Aber wenn ein Weibchen nicht zu einer Spezies gehört, die nur einmal brütet, will sie wahrscheinlich nicht alles, was sie hat, in eine einzige Brut stecken. Stattdessen muss sie ihre Ressourcen rationieren und sich selbst gesund genug halten, um sich wieder fortzupflanzen.
Männliche Männchen sind insofern ungewöhnlich, als sie die Prioritäten ihrer Partnerinnen weitgehend teilen. Wie einige Vögel und andere Kreaturen, die langfristige Paarbindungen eingehen, hat ein menschliches Männchen oft mehrere Runden von Babys mit demselben Weibchen, so dass er ein gewisses evolutionäres Interesse daran hat, sie am Leben und gesund zu erhalten.
Das ist im Großteil des Tierreichs nicht der Fall. Das typische männliche Tier hat keinen Grund, sich um die zukünftigen Babys eines Weibchens zu kümmern, weil er wahrscheinlich nicht der biologische Vater sein wird. Es ist besser für ihn, wenn sie Ressourcen an die Eier verschwendet, die er gerade versucht hat zu befruchten.
Das ist genau das, was viele Weibchen tun, wenn etwas ihre langfristigen Fortpflanzungsaussichten ruiniert – zum Beispiel, wenn sie sich eine Geschlechtskrankheit einfangen, die sie schließlich unfruchtbar machen könnte. Einige Ohrwürmer legen mehr Eier, unmittelbar nachdem sie sich mit einer sexuell übertragbaren Pilzerkrankung angesteckt haben, und Zaunkönige legen Eier mit größerem Dotter und füttern ihre Küken häufiger, wenn ihr Körper vorgetäuscht wird, dass sie krank sind. Ähnliche Strategien wurden bei allen Tieren gefunden, vom Hamster bis zum Frosch.
„Sie schieben in alle ihre Späne die Vorstellung, dass es unwahrscheinlich ist, dass sie überleben und sich wieder fortpflanzen“, sagte Keith Bowers, ein Verhaltensökologe an der Universität von Memphis in Tennessee, der nicht an der Studie beteiligt war.
Infektion und Reaktion
Kopf schlussfolgerte, dass der Vorteil, den die Männchen durch die Infektion der Weibchen erhalten, die Kosten, die sie durch die eigene Erkrankung erleiden, teilweise ausgleichen könnte. So könnten die Männchen weniger Energie in die Bekämpfung der Infektion investieren, was zu einer schwächeren Immunantwort führt.
Das Forscherteam testete diese Ideen mit einem mathematischen Modell, das die ideale Strategie für Männchen und Weibchen in verschiedenen Szenarien berechnete. Das Modell simulierte eine vereinfachte Population von Tieren, die sich vermehren und eine Geschlechtskrankheit verbreiten konnten. Die Geschlechtskrankheit wurde nur durch Sex übertragen, und wenn ein Männchen ein Weibchen ansteckte, konnte sie einstellen, wie viel Energie sie in ihre Immunantwort oder in die Nachkommenschaft des Männchens steckte.
Männchen im Modell mussten entscheiden, wie viel sie in ihre eigene Immunantwort investieren. Natürlich schaden die meisten Geschlechtskrankheiten sowohl den Männern als auch den Frauen, also sollten die Männer wahrscheinlich einige Anstrengungen unternehmen, um die Infektion abzuwehren. Aber laut dem Modell hing der Umfang der Bemühungen davon ab, wie sich die Frauen verhielten.
Wenn eine Frau im Modell eine gute Chance hatte, eine Infektion zu überwinden, würde sie Ressourcen von der Fortpflanzung abziehen, um ihre Immunantwort zu stärken. Das ist das Gegenteil von dem, was Männchen wollen, also arbeiteten sie in diesem Fall besonders hart, um ihre eigenen Infektionen abzuwehren. Andererseits, wenn ein infiziertes Weibchen wenig Chancen hatte, die Krankheit loszuwerden, war es am besten, sich auf die sofortige Fortpflanzung zu konzentrieren.
Je mehr die Männchen von der Infektion der Weibchen profitieren konnten, desto weniger gaben sie für ihre eigene Immunantwort aus. Das könnte eine große Sache sein: Wenn die Infektion die Weibchen in dem Modell unter bestimmten Bedingungen dazu veranlasste, 36 Prozent mehr für ihre nächsten Nachkommen auszugeben, reduzierten die Männchen ihre Immunantwort um 65 Prozent. Die Ergebnisse sind in der April-Ausgabe der Fachzeitschrift Evolutionary Ecology veröffentlicht.
„Ich fand es einfach absolut faszinierend“, sagte Bowers. „Die Autoren finden Beweise, zumindest theoretische Beweise, dass Männchen eine geringere Krankheitsresistenz entwickeln könnten, speziell um ein Weibchen zu infizieren und von ihrem erhöhten Reproduktionsaufwand zu profitieren.“
Reale Lebewesen sind noch merkwürdiger
Theoretische Modelle können nur zeigen, was passieren könnte, nicht was tatsächlich passiert, bemerkte Bowers. Dennoch gibt es Grund zu der Annahme, dass die von den Forschern modellierten Kompromisse auch in der realen Welt auftreten könnten – in beide Richtungen. Es gibt viele bekannte Fälle, in denen Weibchen weniger Ressourcen für ihre Nachkommen aufwenden, nachdem sie krank geworden sind, und es gibt auch viele Fälle, in denen sie das Gegenteil tun und ihre Energie in die Mutterschaft stecken.
Zum Beispiel versorgen weibliche Mistkäfer jedes Ei mit einem Kackhaufen, und sie rollen weniger Kackhaufen, nachdem sie einer Substanz ausgesetzt wurden, die eine bakterielle Infektion simuliert. Aber Grillen reagieren auf eine Scheininfektion, indem sie alle ihre Eier auf einmal legen, sagte Rob Knell, ein Evolutionsökologe an der Queen Mary University of London in Großbritannien, der nicht an der Studie beteiligt war, aber eine ähnliche Idee in einer früheren Arbeit vorgeschlagen hat.
„Wenn die Annahmen hinter dem Modell wahr sind, was sie wahrscheinlich in einigen Fällen sind, dann sollten wir Situationen erwarten, in denen es im reproduktiven Interesse des Männchens ist, ein Weibchen mit einer Geschlechtskrankheit zu infizieren“, sagte Knell. „Ich wäre überrascht, wenn es häufig vorkommt, aber ich wäre auch überrascht, wenn es nie passiert.“
Ein mögliches Beispiel ist eine Wespenart, die im Nordosten der USA vorkommt und parasitische Milben überträgt. Weibliche Wespenlarven töten alle Milben, die sie in ihren Nestern finden, so dass sie parasitenfrei sind, wenn sie als Erwachsene schlüpfen. Aber männliche Wespenlarven erlauben den Milben, in spezielle Ritzen ihres Körpers zu kriechen. Wenn sich erwachsene Wespen paaren, schwärmen die Milben von den Männchen auf die Weibchen über. Die Forscher vermuten, dass die Milben den männlichen Wespen helfen, indem sie die Anzahl der zusätzlichen Partner reduzieren, mit denen sich die weiblichen Wespen paaren, sagt Knell.
Das neue Modell könnte auch helfen, Fälle zu erklären, in denen Männchen und Weibchen unterschiedlich auf dieselbe Krankheit reagieren.
„Es ist sehr üblich, dass Weibchen ein stärkeres Immunsystem haben und Infektionen besser abwehren können als Männchen. Und so könnten Prozesse wie diese helfen zu erklären, warum es diesen Geschlechtsunterschied gibt“, sagt Henshaw.
Mancher mag skeptisch sein, dass Männchen irgendeiner Spezies sich so entwickeln würden, dass sie ihren eigenen Partnern schaden. Aber echte Tiere tun das die ganze Zeit. Das Sperma von Fruchtfliegen enthält Gifte, die die Lebensspanne eines Weibchens verkürzen, und Wanzen befruchten ihre Partner, indem sie sie durch deren Körper stechen. Diese und andere gewalttätige Strategien kommen den Männchen zugute, indem sie ihnen mehr überlebende Nachkommen bescheren.
„Sie klingen irgendwie schrecklich, aber wenn man dann aus einer evolutionären Perspektive darüber nachdenkt, kann man irgendwie sehen, wie dafür selektiert worden sein könnte“, sagt Henshaw.