Streitlustige Vertraute

Wie sich Gruppenverbände im Tierreich formieren, hängt nicht nur von Umweltfaktoren ab. Auch die Vertrautheit der Individuen untereinander spielt eine Rolle - denn die macht mitunter angriffsfreudig.

26.02.2019 · Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei · Forschungsergebnis · News · Umweltwissenschaften

Bei Tieren kann die Aggressivität untereinander steigen, wenn die Individuen längere Zeit in unveränderten Gruppen zusammenleben. Das zeigt eine aktuelle Studie von Forschenden des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) im Fachblatt Animal Behaviour, für die sie Amazonenkärpflinge untersuchten – eine Fischart, die sich durch Klonung vermehrt und genetisch identische Individuen hervorbringt. Die Studie liefert neue Erkenntnisse darüber, wie Gruppen funktionieren und warum es manchmal besser ist, die eigene Gruppe zu verlassen und sich einer neuen anzuschließen.

Viele Tierarten leben in Gruppen, weil dies eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt, etwa bei der Nahrungssuche, Verteidigung oder Partnerwahl. Herauszufinden, wie sich solche Gruppenverbände formieren und wie sie funktionieren, ist ein zentrales Thema der Verhaltensökologie. Eine neue IGB-Studie zeigt, dass die Gruppenzusammensetzung nicht nur von Umweltfaktoren wie etwa der verfügbaren Nahrung abhängt, sondern auch davon, wie vertraut die Tiere miteinander sind. Dieser Faktor wurde in Studien bislang oft vernachlässigt, denn Vertrautheit ist oft mit Verwandtschaft verbunden und somit schwer einzeln zu betrachten. Beim Amazonenkärpfling (Poecilia formosa) ist das anders, denn diese Tiere haben als Klone identische genetische Verwandtschaftsverhältnisse.

IGB-Forscherin Carolina Doran und ihre Kollegen David Bierbach und Kate Laskowski nahmen drei Gruppen dieser Fische unter die Lupe, die unterschiedlich lange zusammen in denselben Aquarien gelebt hatten – einen Tag, sieben Tage und drei Wochen. Bei den beiden ersten Gruppen wurde nach einem bzw. sieben Tagen ein Teil der Fische nach dem Zufallsprinzip ausgetauscht, die Individuen der dritten Gruppe blieben zusammen. Am Stichtag gab das IGB-Team jeweils eine zu verteidigende Futterquelle in die Becken und analysierte das Verhalten der Tiere in den drei Gruppen jeweils davor und danach.

Vertraute Fische leisten sich mehr Aggressivität

„Wir waren überrascht, dass die Fische, die sich am besten kannten, am aggressivsten miteinander umgingen“, bringt David Bierbach das zentrale Ergebnis der Studie auf den Punkt. Er und seine Co-Autorinnen waren vom Gegenteil ausgegangen: „Leben Amazonenkärpflinge eine Weile zusammen, sind die Dominanzhierarchien etabliert, und die Fische haben weniger Grund, miteinander zu kämpfen“, erklärt der IGB-Forscher. In der Untersuchung verhielten sich jedoch die Amazonenkärpflinge, sie sich am längsten kannten, sowohl vor als auch nach der Futterzugabe besonders aggressiv, etwa indem sie einander durch das Becken jagten. Bei den Fischen, die in dieser Zusammensetzung erst einen Tag miteinander lebten, war die Aggressivität am geringsten, stieg jedoch nach der Futterzugabe an; ebenso bei der Gruppe, die sich seit einer Woche kannte. Deren Streitlust war insgesamt größer als die der am wenigsten miteinander vertrauten Gruppe.

Das Verhalten der Amazonenkärpflinge war zwar anders als von den Forschenden erwartet, aber dennoch plausibel: „Die Fische, die sich am längsten kennen, sind aus diesem Grund insgesamt am wenigsten gestresst und können es sich gewissermaßen leisten, aggressiver zu sein“, erklärt David Bierbach. Dabei hat die gesteigerte Angriffslust Vorteile: Gruppen, die sich länger kennen, kommen besser in neuen Umgebungen zurecht, weil sie nicht zu vorsichtig werden. Kennen sie sich allerdings so gut, dass der Grad an Aggressivität zu stark ansteigt, verlassen einige Tiere die Gruppe und schließen sich neuen Verbänden an. So bilden sich Fission-Fusion-Gesellschaften, bei denen Tiere immer wieder die Verbände wechseln, in denen sie leben. Solche dynamischen Lebensverhältnisse sind auch bei anderen Wirbeltierarten verbreitet: Delfine, Elefanten, Hyänen, Bisons oder Paviane leben ebenfalls in Fission-Fusion-Gesellschaften.

Natürliche Klone sind ideale Modellorganismen

In einer weiteren aktuellen Veröffentlichung unter der Federführung von Kate Laskowski plädieren die IGB-Forscherinnen und Forscher dafür, verstärkt Studien mit Wirbeltieren durchzuführen, die sich natürlicherweise durch Klonung fortpflanzen, so wie der Amazonenkärpfling. Im Unterschied zu künstlichen klonalen Tieren, wie beispielsweise dem Klonschaf „Dolly“, haben natürliche Klone schon in der Natur ihre Überlebensfähigkeit unter Beweis gestellt und eignen sich damit besser, um biologische Prozesse zu erklären.

Neben der Entkoppelung von Vertrautheit und Verwandtschaft, wie in der aktuellen Studie geschehen, bieten natürliche Klone noch weitere Vorteile: So lassen sich die Auswirkungen von Mutationen besser verstehen, wenn die Anfangsvariabilität im Genom geringer ist. Außerdem können epigenetische Effekte, etwa durch gezielte Aktivierung oder Deaktivierung bestimmter Abschnitte auf der DNA, besser miteinander verglichen werden. Darüber hinaus lassen sich Entwicklungsprozesse in Individuen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Umweltbedingungen gut verfolgen, wenn Individuen mit gleicher genetischer Ausstattung  unter verschiedenen Umgebungen aufgezogen werden. Insbesondere zur Analyse unbeständiger Eigenschaften wie der Aggressivität kann die Arbeit mit sich natürlicherweise durch Klonung fortpflanzenden Wirbeltieren wertvolle Hilfe leisten.

Originalpublikationen

Doran, C.,  Bierbach, D. and Laskowski, K.L. (2019). Familiarity increases aggressiveness among clonal fish. Animal Behaviour 148: 153-159.

Laskowski, K. L., Doran, C., Bierbach, D., Krause, J. and Wolf, M. (2019). Naturally clonal vertebrates are an untapped resource in ecology and evolution research. Nature Ecology & Evolution 3: 161-169.

Weitere Informationen

www.igb-berlin.de