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Adoleszenz Soziales Umfeld steuert Hormone bei Heranwachsenden

Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Während der Adoleszenz verändert sich der Hormonhaushalt von Säugetieren drastisch. Verhaltensbiologen der Universität Münster habe nun am Beispiel von Meerschweinchen gezeigt, dass es hier Unterschiede durch das soziale Umfeld gibt. Anpassungen von Hormonstatus und Verhalten steigern bei Meerschweinchen den Fortpflanzungserfolg.

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Die Adoleszenz findet bei Meerschweinchen im Alter von 30 bis 120 Tagen statt.
Die Adoleszenz findet bei Meerschweinchen im Alter von 30 bis 120 Tagen statt.
(Bild: WWU/Dirk Loddenkemper)

Münster – Die Zeit des Heranwachsens zwischen Kindheit und Erwachsenenalter – die Adoleszenz – ist bei Säugetieren und Vögeln eine Phase, in der der Organismus tief greifende Veränderungen durchläuft. Verhaltensbiologen der Universität Münster haben nun bei männlichen Meerschweinchen gezeigt, dass die Umweltbedingungen in dieser Zeit das Verhalten der Tiere formen – und zwar so, dass die Tiere an die soziale Umwelt, in der sie leben, besser angepasst sind. Grundlage sind Veränderungen von hormonellen Mechanismen.

Forscher wissen seit Längerem, dass die soziale Umwelt während der Adoleszenz einen erheblichen Einfluss darauf hat, wie sich männliche Meerschweinchen im späteren Leben verhalten. Männchen, die während dieser Zeit nur mit einem Weibchen aufgewachsen sind, sind fremden Männchen gegenüber beispielsweise besonders aggressiv.

Zwei Szenarien für männliche Meerschweinchen: Paarhaltung oder in der Gruppe

Die münsterschen Wissenschaftler prüften nun, ob derartige Verhaltensänderungen eine evolutionäre Anpassung sind. Dazu ließen sie männliche Meerschweinchen während der Adoleszenz – in einem Alter von etwa 30 bis 120 Tagen – entweder gemeinsam mit vielen Artgenossen oder paarweise mit einem Weibchen aufwachsen. Anschließend wurde jeweils ein Männchen aus der Gruppenhaltung und ein Männchen aus der Paarhaltung für einige Wochen mit zwei Weibchen in einer Vierer-Gruppe gehalten. Die beiden Männchen konkurrierten in dieser Zeit um die Weibchen. Die Biologen beobachteten das Verhalten der Tiere und bestimmten regelmäßig die Konzentration der Hormone Testosteron und Cortisol im Blut der männlichen Meerschweinchen. Weil die Anzahl der Nachkommen ein Maß für die evolutionäre Angepasstheit ist, prüften sie später durch Erbgutanalysen, von welchem der beiden möglichen Väter der Nachwuchs der Weibchen abstammte. Auf diese Weise testeten die Forscher 13 Vierer-Gruppen.

Höhere Fortpflanzungsrate bei paarweise gehaltenen Meerschweinchen

Die Ergebnisse: Von insgesamt 51 Nachkommen stammten 41 von den zuvor paarweise gehaltenen männlichen Meerschweinchen ab. Dieser signifikant größere Fortpflanzungserfolg resultierte daher, dass sich diese Männchen ihren Konkurrenten gegenüber deutlich aggressiver verhalten hatten als die ursprünglich in Gruppen gehaltenen, weniger dominanten Männchen. Die Forscher maßen bei den aus Paarhaltung stammenden Männchen eine deutlich höhere Konzentration von Testosteron und Cortisol im Blut. Diese Hormone sind bekannt dafür, dass ihre verstärkte Ausschüttung im Organismus ein aggressives beziehungsweise dominantes Verhalten fördert.

„Wir wussten, dass die in Gruppen gehaltenen männlichen Meerschweinchen den Vorteil haben, dass sie sich relativ problemlos in fremde Gruppen integrieren können“, berichtet Tobias Zimmermann, Doktorand bei Prof. Dr. Norbert Sachser an der WWU und Erstautor der Studie. „Wir haben nun gezeigt, dass es auch Bedingungen gibt, unter denen das aggressivere Verhaltensprofil von Vorteil sein kann und zu mehr Nachwuchs führt – nämlich dann, wenn die Tiere unmittelbar mit einem einzelnen Konkurrenten um Weibchen konkurrieren. Die Männchen aus der paarweisen Haltung sind dementsprechend besser an eine geringe Populationsdichte angepasst als Männchen aus der Gruppenhaltung.“

Umwelt beeinflusst evolutionäre Fitness

Auch wenn es in anderen Studien bereits vereinzelte Hinweise gab, dass solche Anpassungseffekte während der Adoleszenz auftreten könnten, sei dies der bislang klarste Beleg dafür, dass die Umwelt in diesem Zeitfenster die evolutionäre „Fitness“ – also den Fortpflanzungserfolg – der Tiere beeinflusst. Bisherige Studien hatten sich zudem zumeist auf die frühen Lebensphasen während der Schwangerschaft beziehungsweise unmittelbar nach der Geburt konzentriert und hier Umwelteinflüsse auf die Anpassung an die Lebensumstände nachgewiesen.

Die Arbeiten wurden im Rahmen der Forschergruppe „FOR 1232: Reduction of Phenotypic Plasticity in Behavior by Early Experience: Functional Consequences of an Adaptive Mechanism?“ von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

Originalpublikation: Tobias D. Zimmermann, Sylvia Kaiser, Michael B. Hennessy, Norbert Sachser (2017): Adaptive shaping of the behavioural and neuroendocrine phenotype during adolescence. Proceedings of the Royal Society of London B; DOI: 10.1098/rspb.2016.2784

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