Friedlich lebende Guppys sterben früher

Wie die Selektion die Lebenszeit von Organismen beeinflusst

Die traditionellen Annahmen über die evolutionären Kräfte, die das Altern formen, müssen womöglich überdacht werden. Das fordert zumindest ein amerikanisches Forscherteam in einer aktuellen Nature-Veröffentlichung. Bislang glaubte man, dass Arten, die ein größeres Risiko haben, früh zu sterben, auch schneller altern. Doch ganz so einfach sind die Dinge nicht.

Lebensuhr tickt unterschiedlich

Manche Organismen werden sehr alt, andere sterben früh. Wie das kommt und welche Rolle die natürliche Selektion dabei spielt, fragen da Evolutionsbiologen. Bislang nahm man an, dass für die unterschiedlichen Lebenszeiten von Lebewesen das Sterberisiko ausschlaggebend ist, dem sie in ihrer Umgebung ausgesetzt sind (extrinsische Mortalität). In den 50er-Jahren postulierten Wissenschaftler wie Peter Medawar und George C. Williams, dass ein hohes Todesrisiko aufgrund von zahlreichen Fressfeinden eine niedrigere Lebenserwartung begünstige. Denn warum, so argumentierten sie, solle ein Organismus in "teuere Reparaturen" investieren, wenn diese einzig bewirkten, dass er bei seinem Ableben in körperlicher Höchstform sei? Und wer also früh sterbe, so folgerten sie weiter, bei dem müsse auch der Alterungsprozess früh einsetzen, denn ihre Lebenszeit sei zu kurz, als das die natürliche Selektion die Chance habe, schädliche Mutationen auszusortieren. Ein hohes Sterberisiko gehe also einher mit einer hohen intrinsischen Mortalität und damit einer niedrigen Lebenszeit. Bei Arten, die in ihrer Umwelt wenig natürliche Feinde besäßen, setze dementsprechend der Alterungsprozess später ein.

Der Millionenfisch tanzt aus der Reihe

Dass diese Aussagen sich nicht verallgemeinern lassen, hat ein Forscherteam um den Biologen David N. Reznick von der University of California in Riverside jetzt demonstriert. Anhand der kompletten Lebensgeschichte von 240 Guppys (Poecilia reticulata) fanden sie heraus, dass genau das Gegenteil der Fall sein kann. Die Wissenschaftler beobachteten zwei Gruppen des tropischen Zierfisches, wegen seiner Vermehrungsfreudigkeit auch Millionenfisch genannt, von der Insel Trinidad. Die eine Population stammte aus dem Unterlauf eines Flusses, wo sie durch viele Fressfeinde bedroht war. Die andere lebte am Oberlauf des Flusses und war dort durch Wasserfälle vor hungrigen Räubern geschützt.

Reznick und seine Kollegen nahmen sich 25 bis 30 Tage alte Guppys der zweiten Generation vor und beobachteten sie bis zum Tod. Um die natürlichen Lebensbedingungen mit hohem bzw. niedrigem "Feindvorkommen" zu simulieren, gaben sie den Fischen entweder viel oder wenig Nahrung. Denn in einer Umgebung mit wenig Feinden haben die Fische viel Konkurrenz und darum weniger Nahrung. Von jedem Guppy-Probanden sammelten die Biologen Daten über Beginn der Fortpflanzung, Größe und Alter bei jeder Reproduktion, Anzahl der Nachkommen sowie das Sterbealter.

Unter Räubern lebt sich's intensiver

Das Ergebnis war überraschend, aber eindeutig: Die Guppys aus dem Flussbereich mit vielen Fressfeinden lebten bis zu 35 Prozent länger als ihre Artgenossen aus den friedlicheren Gewässern. Die stärker bedrohten Fische wurden früher geschlechtsreif, sie wiesen eine 40 Prozent längere Fortpflanzungsspanne auf und waren fruchtbarer.

Zu guter Letzt beobachteten sie auch die Schwimmleistung von 9 bis 13 Fischen aus jeder Population im Alter von 12 und 26 Monaten und hielten fest, wie schnell diese jeweils vor einem Feind flüchteten. Wie eigentlich zu erwarten, stellten sie fest, dass die Guppys mit dem Alter deutlich langsamer wurden. Doch jetzt hatten die Guppys aus der stressfreien Umgebung die Nase vorn: Die Exemplare aus der Umgebung mit vielen Feinden zeigten nämlich einen schnelleren Rückgang ihrer Leistung. Es gibt also offenbar doch einen Zusammenhang zwischen Alter und der Bedrohung durch Fressfeinde.

Ergebnis betrifft auch andere Arten

Wie Peter Abrams von der Abteilung für Zoologie der Universität Toronto in seinem begleitenden News-And-Views-Artikel schreibt, haben Reznick und seine Kollegen gezeigt, dass das Phänomen des Alterns verschiedene Fitness- und Alterskomponenten umfasst, die sich nicht so leicht auf einen gemeinsamen Nenner bringen lassen. Am Beispiel der Guppys habe Reznick wichtige Fitness-Komponenten durchgespielt: nämlich Überlebensfähigkeit, Fortpflanzung und Schwimmfähigkeit. Warum die Alterungsraten zwischen den untersuchten Faktoren jedoch variieren, liegt nach wie vor im Dunkeln. Doch Abrams prophezeit:

http://www.heise.de/tp/artikel/18/18681/1.html