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Eine plausible Erklärung der Geschlechtsumwandlung bei Fischen

Ein Blick auf Hermaphroditismus im Tierreich.

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

Die Untersuchung dieser Gewässer ist für Biologen von besonderem Interesse, da angenommen wird, dass das Leben in den Ozeanen entstanden ist. Es wird geschätzt, dass der erste Fisch irgendwann auf der Erde aufgetaucht ist. 500 Millionen Jahre vor, während Säugetiere ungefähr herum waren 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 dieser Notiz ist Zwitter .

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

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

  • Protandry - ein Organismus, der als Mann geboren wird und sich in einen Weibchen verwandelt. ZB Clownfisch
  • Protogynie - ein Organismus, der als Frau geboren wird und sich in einen Mann verwandelt. ZB Lippfische
  • Bidirektionale Geschlechtsveränderer - Organismen, die ihr Geschlecht in beide Richtungen ändern können. ZB Lythrypnus dalli, der Grundel mit den blauen Bändern
Quelle : Rickard Zerpe / Flickr

Was treibt die Geschlechtsumwandlung bei Fischen an?

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

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In wärmeren Gewässern kommt es bei einigen Fischen in der Regel zur Geburt einer größeren Anzahl von Männchen, und mehrere Arten erwachsener Fische können das Geschlecht aufgrund von Umwelteinflüssen ändern. Das soziale Umfeld kann auch bei erwachsenen Fischen zu einer Änderung des Geschlechts führen.

herum 500 Fischarten Es ist bekannt, dass sie das Geschlecht im Erwachsenenalter ändern. Im Gegensatz zu Säugetieren wird das Geschlecht eines Fisches nicht nur durch Chromosomen bestimmt. Eine 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 gefangen und in einer Episode von BBCs Blue Planet - II vorgestellt.

Das Video brachte dieses Phänomen in ein breiteres öffentliches Interesse.

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Der Kabudai oder Semicossyphus reticulatus ist 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 Männchen 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 Weibchen können später im Leben das Geschlecht ändern.

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

Quelle : James St. John / Wikimedia Commons

Der Bluehead Wrasse war kürzlich Gegenstand gemeinsamer Forschung, die von einem Team neuseeländischer Wissenschaftler und Professor Jenny Graves, einer Genetikerin bei, geleitet wurde. La Trobe University und der Gewinner des Preises des Premierministers für Wissenschaft im Jahr 2017.

Ihre Ergebnisse wurden in der Juli 2019 Ausgabe von veröffentlicht Fortschritte in der Wissenschaft Tagebuch

Die Forschungsgruppe verwendete Hochdurchsatz-RNA-Sequenzierung und epigenetisch Analysen, um zu zeigen, wie und wann bestimmte Gene im Gehirn und in der Gonade ein- und ausgeschaltet werden, damit die Geschlechtsumwandlung stattfinden kann. Die Geschlechtsumwandlung wird durch Änderungen der chemischen Marker wirksam, die die Genexpression von DNA steuern.

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

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Clownfisch

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

Es handelt sich um protandrische Fische, die in warmen Gewässern leben und normalerweise in symbiotischer Mutualismus mit Seeanemonen. Dies gibt ihnen den Namen 'Anemonenfisch'. Protandrous Fische bilden die Minderheit der geschlechtsverändernden Fische.

Clownfische leben in kleinen Gruppen mit einem dominanten Zuchtpaar und einer Reihe von nicht brütenden Untergebenen. Wenn das Weibchen stirbt, ändert 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 simultane Hermaphroditen. Im Gegensatz zu sequentiellen Hermaphroditen haben simultane Hermaphroditen gleichzeitig männliche und weibliche Geschlechtsorgane.

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Noch seltsamer, Bananenschnecken sind bekannt um sich zu engagieren Apophallation Abbeißen des Penis des Partners. 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, wodurch die Zuweisung von Ressourcen für die Eierproduktion erhöht wird.

Einige Eidechsen und eine Schlangenart können sich unterziehen Parthenogenese . Dies ist eine Form der asexuellen Fortpflanzung, bei der die Eizelle entweder vollständig oder teilweise geklont wird, so dass 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 Einblick in Mechanismen zur Genaktivierung. Es gibt auch Informationen darüber, wie c Hemische Marker für die DNA-Kontrollgenexpression und helfen den Zellen, sich an ihre spezifische Funktion im Körper zu erinnern.

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

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