Welchen Vorteil hat die sexuelle gegenüber der ungeschlechtlichen Fortpflanzung? Eine mögliche Antwort präsentieren William Rice und Adam Chippindale vom Institut für Ökologie, Evolution und Meeresbiologie der Universität von Kalifornien in Santa Barbara in der aktuellen Ausgabe von Science. Ihren Experimenten zufolge breiten sich vorteilhafte Veränderungen im Erbgut schneller in Populationen aus, die sich sexuell vermehren.
Bei der sexuellen Fortpflanzung werden die Chromosomen der Eltern nicht nur gemischt, sondern auch in neuen Kombinationen zusammengesetzt. Diese “Rekombination” der Chromosomen ist ein wesentlicher Unterschied zwischen der sexuellen und asexuellen Fortpflanzung.
Bei asexuell reproduzierenden Organismen werden die Chromosomen dagegen nahezu unverändert an die nächste Generation weiter gegeben, mit weitreichenden Folgen. Der genetische Hintergrund günstiger Mutationen ist relativ konstant. Selbst vorteilhafte Mutationen können sich nicht durchsetzen, wenn sie über Generationen von ungünstigen Genen umgeben sind. Anders ist es bei der sexuellen Fortpflanzung: Günstige Mutationen befinden sich in jeder Generation in einer neuen genetischen Umwelt. Das Schicksal vorteilhafter Veränderungen wird so bei der sexuellen Fortpflanzung vom genetischen Hintergrund abgekoppelt.
Rice und Chippindale prüften diese Theorie in Experimenten mit Furchtfliegen. Als Model für asexuell reproduzierende Arten paarten sie Fruchtfliegen, in deren künstlichen Chromosomen die Rekombination abgeschaltet wurde. Sie verglichen diese Population mit Fruchtfliegen, bei denen die Rekombination funktionierte. Das Ergebnis: Günstige Mutationen breiteten sich schneller in der Populationen aus, in der die Rekombination funktioniert. Die sexuelle Fortpflanzung sollte also den gleichen Vorteil haben.
Adam Bostanci
