Neugier fördert Artenreichtum
Buntbarsche zeigen unterschiedlich stark ausgeprägte Neugierde. Die
Ursache dafür liegt in den Genen der Fische, wie Forschende der
Universität Basel im Fachmagazin Science berichten. Diese Eigenschaft
beeinflusst ihre Anpassungsfähigkeit an neue Lebensräume.
Das Neugierverhalten gehört zu den grundlegenden
Persönlichkeitseigenschaften von Tieren und diese beeinflussen unter
anderem ihre Überlebenswahrscheinlichkeit. Beispielsweise können
neugierige Individuen andere Bereiche in ihren Lebensräumen besiedeln als
vorsichtigere Artgenossen. Gleichzeitig setzen sie sich jedoch vermehrt
der Gefahr aus, entdeckt und dann gefressen zu werden.
Neugierverhalten als Evolutionsfaktor
Die Buntbarsche im afrikanischen Tanganjikasee zeigen eine
ausserordentliche Vielfalt an Gestalt, Ernährungsweisen, Lebensraum und
Färbung. Diese ermöglicht es ihnen, verschiedene ökologische Nischen zu
besiedeln und sich auf diese Weise gegenseitig weniger Konkurrenz zu
machen. Schon lange vermuteten Forschende, dass auch Neugierde die Bildung
von neuen Arten und somit biologischer Vielfalt begünstigt. Ein
Forschungsteam um Prof. Dr. Walter Salzburger von der Universität Basel
hat nun am Beispiel der äusserst artenreichen Buntbarsche im Tanganjikasee
untersucht, welche Rolle Verhaltensunterschiede bei der Anpassung an
unterschiedliche ökologische Nischen spielen.
Während insgesamt neun Monaten erfasste Erstautorin Dr. Carolin Sommer-
Trembo am Südufer des Tanganjikasees in Sambia das sogenannte
Explorationsverhalten von 57 verschiedenen Buntbarscharten. Dafür
zeichnete die Zoologin per Video auf, wie sich die rund 700 im See
gefangenen Buntbarsche in einer für sie neuen Umgebung in Form von grossen
Versuchsbecken verhielten. Danach entliess sie die Tiere wieder in die
freie Wildbahn.
Zurück in Basel, bestimmte Sommer-Trembo auf Basis dieser Videos, welche
Bereiche des Versuchsbeckens jeder Fisch innerhalb von 15 Minuten
erkundete. «Insgesamt zeigten sich grosse Unterschiede im Neugierverhalten
zwischen den einzelnen Buntbarscharten, die sich auch unter
Laborbedingungen bestätigten», sagt sie. Eine genaue Analyse der Daten
ergab einen starken Zusammenhang zwischen dem Neugierverhalten und dem
Lebensraum sowie der Körperform der jeweiligen Buntbarschart. So sind
beispielsweise ufernah-lebende Arten mit gedrungener Körperform
neugieriger als längliche Arten, die sich im offenen Wasser aufhalten.
«Damit rückt tierisches Verhalten als treibende Kraft hinter wichtigen
evolutionären Prozessen in den Fokus», so die Evolutionsbiologin weiter.
Gezielte Mutationen machen die Fische neugieriger
Um die genetische Basis der beobachteten Verhaltensunterschiede bei
Buntbarschen zu untersuchen, entwickelten das Forschungsteam in
Zusammenarbeit mit Dr. Milan Malinsky von der Universität Bern ein neues
Verfahren zur Analyse der vorhandenen Genome, um die Daten von
verschiedenen Arten miteinander vergleichen zu können.
Mit der neuen Methode konnten die Forschenden eine genetische Variation im
Genom der Buntbarsche identifizieren, die eine nahezu perfekte Korrelation
mit dem Neugierverhalten zeigt: Arten mit einem «T» an einer bestimmten
Stelle der DNA sind neugierig, während Arten mit einem «C» wenig
explorativ sind.
Nahmen sich die Forschenden die entsprechende Region im Genom mittels der
Genschere CRISPR/Cas9 vor und bewirkten damit gezielte Mutationen, änderte
sich das Explorationsverhalten der Fische – sie wurden neugieriger.
Ausserdem konnte das Team mithilfe von künstlicher Intelligenz sowie mit
Informationen zur genetischen Variation, zum Körperbau und zum Lebensraum
das Explorationsverhalten von vorher nicht getesteten Buntbarscharten
vorhersagen.
Hinweise auf menschliche Eigenheiten?
Die von den Forschenden identifizierte Genvariation befindet sich in
unmittelbarer Nähe des im Gehirn aktiven Gens cacng5b. Dieses ist die
«fischige» Version eines Gens, das auch in anderen Wirbeltieren vorkommt.
Die menschliche Variante wird beispielsweise mit psychiatrischen
Krankheiten wie Schizophrenie und bipolaren Störungen in Zusammenhang
gebracht, die wiederum mit Persönlichkeitsstörungen korreliert sein
können.
«Wir interessieren uns zwar dafür, wie sich Persönlichkeitsmerkmale im
Tierreich auf Mechanismen der Biodiversität auswirken können», so Carolin
Sommer-Trembo. «Doch wer weiss: Vielleicht lernen wir am Ende auch etwas
über die Grundlagen unserer eigenen Persönlichkeit.»
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