Diät für den Kakapo

Eine Schwerpunktgruppe am Wissenschaftskolleg erforscht die Bedeutung von Geschlechterverhältnissen

von Manuela Lenzen

Der Kakapo gehört wie der Kiwi zu den seltsamen flugunfähigen Vögeln, die sich auf neuseeländischen Inseln entwickeln konnten, solange es dort keine Säugetiere gab. Er ist akut vom Aussterben bedroht. Tierschützer bemühen sich mit Zuchtprogrammen, die Population zu stärken, doch die Kakapo-Hennen machen es ihnen nicht gerade leicht: In Gefangenschaft brüten sie vor allem Männchen aus.

Bei der Feigenwespe hingegen haben Männchen Seltenheitswert. Die Weibchen legen ihre Eier in die Blütenstände winziger Blüten im Inneren der Feigen, sodass sich der Nachwuchs später im Schutz der Frucht entwickeln kann. Aus den allermeisten dieser Eier schlüpfen Weibchen. Die Männchen reichen manchmal gerade aus, um die Weibchen zu befruchten.

„Letztlich waren es die Merkwürdigkeiten im Fortpflanzungsverhalten mancher Tierarten, die mich dazu gebracht haben, Biologe zu werden“, sagt Tamás Székely, Professor für Biodiversität an der Universität Bath und Convener der Schwerpunktgruppe Ursachen und Konsequenzen der Variation im Geschlechterverhältnis adulter Wirbeltiere am Berliner Wissenschaftskolleg: „Was sind zum Beispiel die Folgen, wenn ein Geschlecht so viel seltener auftritt?“ In der Tat versteht sich in der Biologie je weniger von selbst, je genauer man sich umsieht, insbesondere, wenn es um die Unterschiede zwischen den Geschlechtern geht, von der physiologischen Ausstattung über die Balzrituale bis zur Rollenverteilung bei der Aufzucht des Nachwuchses. „Es gibt Arten, da kümmern sich die Männchen um den Nachwuchs und die Weibchen fechten die Rangkämpfe aus. Aber warum ist die Rollenverteilung nur bei einem Prozent aller Arten so und nicht andersherum?“, fragt Székely. Seit Darwin suchen Forscher Erklärungen für dieses Phänomen. „Die meisten, mich eingeschlossen, haben sich die Umwelten dieser Arten angesehen, ihre Lebensläufe“, so der Biologe. „Und es gibt bestimmt zehn verschiedene Theorien, die erklären wollen, warum diese Rollenverteilung so selten ist, aber keine von ihnen funktioniert.“ Bis auf die über das adulte Geschlechterverhältnis, die Anzahl geschlechtsreifer Männchen und Weibchen in einer Population, die im Mittelpunkt der Schwerpunktgruppe steht. „Ich will das jetzt nicht übertreiben, aber das adulte Geschlechterverhältnis ist die Variable, die zumindest bei einigen Tierarten sechzig Prozent der Variation in Geschlechterrollen erklären kann, das ist immens“, konstatiert der Forscher. „Und wir wollen sehen, wie weit wir damit kommen, wenn wir es auf andere Tierarten anwenden.“

Wenn in der Schwerpunktgruppe von Geschlechterverhältnissen die Rede ist, geht es erst einmal um Zahlen: Wie viele Männchen kommen auf wie viele Weibchen und warum? Schon 1930 hatte der britische Genetiker und Evolutionstheoretiker Ronald A. Fisher postuliert, das Geschlechterverhältnis bei der Geburt müsse in etwa 1:1 betragen. Diese Regel gilt bis heute. Obwohl nicht nur bei der Feigenwespe ein Männchen viele Weibchen befruchten kann. Warum kommt die Natur also nicht mit viel weniger Männchen zurecht? „So einfach ist das nicht, denn in der Evolution passiert nicht, was vielleicht für die Gruppe am besten wäre. Vielmehr begünstigt die natürliche Auslese normalerweise das, was für den Fortpflanzungserfolg eines Individuums am besten ist“, erklärt Michael Jennions, der an der Australian National University in Canberra
Evolutionsbiologie lehrt. Er rechnet vor: Wenn es in einer Population mehr Weibchen gibt, werden die Mütter mit einer genetischen Veranlagung, mehr Söhne zu kriegen, mehr Enkelkinder bekommen und somit diese genetische Veranlagung verbreiten. Also wird der Anteil der Mütter, die im Verhältnis mehr Söhne gebären, in der Population ansteigen. Bis zu viele Männchen um zu wenige Weibchen konkurrieren. Deshalb ist das Geschlechterverhältnis bei den meisten Arten in etwa ausgeglichen, jedenfalls bei der Geburt.

„Wenn der Nachwuchs erst in die Welt hinauszieht, ist es mit dem elterlichen Einfluss vorbei“, konstatiert Székely. Bis die Tiere erwachsen sind und selbst nach Fortpflanzungspartnern suchen, können Lebensumstände, Krankheiten, Konkurrenzkämpfe und Zufälle das Geschlechterverhältnis massiv verschieben. Und verschobene adulte Geschlechterverhältnisse haben Folgen, für Mensch und Tier: „Das Verhältnis der Anzahl geschlechtsreifer männlicher und weiblicher Individuen in einer Population beeinflusst das Sozialverhalten massiv: Partnerwahl, Fürsorge für den Nachwuchs, ökonomische Entscheidungen, Scheidungsraten, die Verbreitung von Krankheiten, die Häufigkeit von Seitensprüngen und Gewalt gegen Frauen“, erklärt Székely. Die Belege für solche Einflüsse sind bislang in ganz unterschiedlichen Studien verstreut. Die Schwerpunktgruppe hat sich zur Aufgabe gemacht, sie zu analysieren, zu systematisieren und das sehr heterogene Forschungsfeld auf eine neue Grundlage zu stellen.

Das deutlich verschobene Geschlechterverhältnis von 4:0 innerhalb der Gruppe selbst versuchen die Mitglieder durch die Vielfalt ihrer Zugänge wettzumachen: Székely hat über Vögel geforscht, ans Wissenschaftskolleg aber ein Projekt über das Brutverhalten von Fröschen mitgebracht. Er setzt auf den Vergleich verschiedener Arten. Der Göttinger Soziobiologe und Anthropologe Peter Kappeler forscht über Primaten. Dazu spürt er Lemuren in den Wäldern Madagaskars mit Peilsendern nach, ihrem Paarungsverhalten, der Größe ihrer Gruppen und dem Nutzen und den Kosten der Präsenz untergeordneter Männchen in einer Gruppe. Ihn interessiert außerdem, wie sich das Geschlechterverhältnis darauf auswirkt, wer sich wie viel um den Nachwuchs kümmert. Der derzeit gültigen allgemeinen Theorie nach sollte das seltenere Geschlecht das aggressivere sein, sich mit Konkurrenz und Rangkämpfen befassen, das häufigere den Nachwuchs aufziehen. „Nur, dass diese Theorie bei den Säugern gar nicht stimmen kann, weil nur die Weibchen gebären und stillen können“, konstatiert Kappeler. Er hat sich deshalb entschieden, erst einmal die Daten über Geschlechterverhältnisse bei adulten Tieren und ihren Einfluss auf das Verhalten zu sichten. „In einem zweiten Schritt mache ich es dann wie Tamás und vergleiche verschiedene Arten.“

Steven R. Beissinger, der in Berkeley Ökologie und Naturschutzbiologie lehrt, setzt auf Nistkästen statt auf High-Tech-Peilsender. Die südamerikanischen Grünbürzel-Sperlingspapageien brüten gewöhnlich in hohen Bäumen. Beissinger und sein Team boten ihnen rund um eine Farm in Venezuela Nistkästen aus abgesägten Plastikrohren an, die sie an Zaunpfähle schraubten. Damit trafen sie offenbar den Geschmack der kleinen grünen Papageien: Über 8000 von ihnen nahmen seither das Wohnungsbauprojekt an und gründeten über 3000 Familien. So konnte Beissinger eine umfangreiche Langzeitstudie zum Brutverhalten dieser Vögel durchführen. „Mich interessiert, wie Annahmen über die Ursachen des Geschlechterverhältnisses mit Annahmen über seine Auswirkungen zusammenpassen“, berichtet er. Viele seiner analytischen Werkzeuge hat er bei der Beobachtung „seiner“ Papageien entwickelt, deren adultes Geschlechterverhältnis über die Jahre zwischen 60:40 und 70:30 zugunsten der Männchen variierte. Die absehbare Folge: ausgeprägte Konkurrenzkämpfe der Männchen um die wenigen Weibchen. „Ich möchte verstehen, wie die Männchen dort entscheiden, zum Beispiel, wann sie Stiefkinder adoptieren, wenn sie ein Nest übernehmen, und wann sie sie töten.“

Michael Jennions befasst sich mit der mathematischen Modellierung des Evolutionsgeschehens. „Wir alle hoffen heimlich, dass wir ihm einfach unsere Resultate geben können und er macht ein konsistentes Modell daraus“, gesteht Székely. Jennions’ Blick schweift hilfesuchend zu den hohen Dachbalken im Dachgeschoss der alten Villa. „Ich bin kein Mathematiker“, wehrt er ab, „ich arbeite nur mit Mathematikern zusammen.“ Doch dann muss er zugeben: „Ich mag Studien, die das große Ganze in den Blick nehmen – mit Gleichungen, welche die unterschiedlichen Faktoren, die das Geschlechterverhältnis beeinflussen, möglichst präzise fassen und zueinander in Beziehung setzen. Bislang gehen die meisten Modelle, die zu erklären versuchen, warum es Unterschiede in den Geschlechterverhältnissen gibt, wer sich wie viel um den Nachwuchs kümmert, welches Geschlecht um die Rangordnung kämpft, von idealisierten Modellen aus, von weit gefassten Prinzipien, aus denen dann etwas Allgemeingültiges abgeleitet wird.“ Doch dazu sei die Natur viel zu reich und zu vielfältig. „Tatsächlich ist es ein großes Problem, die Vielfalt der empirischen Daten mit den vorherrschenden Theorien zusammenzubringen“, erklärt Jennions: „Was sagt eine allgemeine Theorie denn für eine konkrete Situation wirklich voraus? Das ist gar nicht so leicht zu beantworten.“ Deshalb hat er sich erst einmal der Metaanalyse der Daten verschrieben: Theorien machen Annahmen, aber wie gut sind sie in der Natur belegt? Dabei stolpert er regelmäßig über ein unterhaltsames, aber irritierendes Phänomen: die Neigung, Erklärungen für richtig zu halten, die eine gute Geschichte erzählen. Zum Beispiel: Weibchen, die einen attraktiven Partner gefunden haben, kriegten mehr Söhne, weil sie doch davon ausgehen können, dass diese überproportional erfolgreich in der Partnersuche sein werden. „Nette Lehrbuchgeschichte“, konstatiert Jennions, „nur leider gibt es wenig Belege dafür.“ Und oft ist es die mathematische Modellierung, die zwischen netter Geschichte und plausibler Erklärung unterscheiden kann: „Wir alle haben die letzten 30 oder 40 Jahre mit der Annahme gearbeitet, dass das Investment der Eltern über das zukünftige Verhalten bestimmt, darüber, wer kämpft und wer sich um den Nachwuchs kümmert. Michael und seine Kollegen haben mit ihren Modellen gezeigt, dass das so einfach nicht sein kann, jetzt wollen wir von ihren Einsichten profitieren“, erklärt Beissinger.

Plausiblere Modelle sind ein Grund, das komplexe Phänomen, wie Geschlechterverhältnisse Geschlechterrollen beeinflussen, jetzt neu anzugehen. Ein anderer besteht darin, dass inzwischen mehr und verlässlichere Studien vorliegen. „Bislang hatten wir vor allem das, was die Forscher anekdotische Evidenz nennen, einzelne Berichte, die keiner überprüfen konnte“, erklärt Székely. Das habe sich in den letzten Jahren geändert. Außerdem gebe es bessere Methoden, um das Geschlecht festzustellen, bis hin zur Genanalyse. „Bei Vögeln können Sie oft nur sehr schwer unterscheiden, was überhaupt Männlein und was Weiblein ist, mit neuen Methoden ist das einfacher und billiger geworden“, berichtet Beissinger. Und schließlich sind Forscher inzwischen auch darauf aufmerksam geworden, dass Erkenntnisse über die Geschlechterverhältnisse eine wichtige Rolle bei der Erhaltung gefährdeter Arten spielen können. „Wenn sich das Geschlechterverhältnis stark verschiebt, ist das oft ein Anzeichen dafür, dass eine Population in Gefahr ist“, so Székely.

Wenn die Aufbruchseuphorie der Gruppe dennoch manchmal der Nachdenklichkeit weicht, liegt das am Umfang der Aufgabe: „Das Feld ist so groß, dass es sich anfühlt, als mache man gar keine Fortschritte“, konstatiert Beissinger. Die Evolutionsforscher konstatieren ein Paradox in der Biologie im neuen Zeitalter großer Datenmengen: Es gibt, vor allem in der Genomik, zwar viele Daten, aber es fehlt oft an den passenden und vergleichbaren. „Wenn man eine neue Theorie hat, dann geht man die Daten durch und schaut, ob man sie bestätigt oder widerlegt findet“, erklärt Kappeler. „Und dann stellt man zum Beispiel fest: Von der einen Art gibt es nur Populationsdaten, von der anderen nur Verhaltensdaten. Das macht unser Projekt so anspruchsvoll.“  Auch davon, dass die Datenmengen die Theorie überflüssig machen, könne keine Rede sein: „Wir brauchen gute Theorie dringender als je zuvor“, konstatiert Jennions. „Alle sammeln einfach Daten, mit denen man dann nichts anfangen kann. Man braucht gute Theorien, um zu wissen, welche Daten man sammeln und wie man sie dann analysieren muss.“

Dass dies von vier Fellows allein nicht zu schaffen ist, leuchtet ein. Im Februar wird ein Workshop die wichtigsten Forscher zu diesem Thema aus aller Welt zusammenbringen, die sich auch mit dem Geschlechterverhältnis beim Menschen befassen. „Das ist ein besonders vermintes Feld“, sagt Kappeler, der mit dem Fokus auf die Primaten dem Menschen und seinen Empfindlichkeiten am nächsten kommt: „Denn es geht auch um die fundamentale Frage, inwieweit wir Menschen von biologischen Kräften beeinflusst sind, die wir mit den Tieren teilen, und welche Rolle die Kultur spielt. Und wenn es dann auch noch um Geschlechterrollen geht, um Partnerwahl, Konkurrenz und Kindererziehung, dann liegen die Minen noch dichter.“ Sogar in der Gruppe: „Sobald man mit diesen Fragen anfängt, wird man für eine politische Agenda vereinnahmt. Ich bin Wissenschaftler, ich will Fakten, keine Agenda!“, sagt Székely. Das sei eine idealisierte Vision von Wissenschaft, hält Jennions dagegen: „Wissenschaftler sind keine Roboter, sie haben auch Vorurteile, aber die Wissenschaft ist schneller darin, sie zu korrigieren.“

Kappeler hat ein aktuelles Beispiel zur Hand: 70 Prozent der Flüchtlinge, die nach Deutschland gekommen sind, sind junge Männer. Prompt wurden Befürchtungen laut, dies werde zu mehr Kriminalität führen. Eine erste empirische Studie, die allerdings auf Daten aus den USA beruht, kam zum gegenteiligen Ergebnis: Sind in einer lokalen Population die Männer in der Überzahl, sinkt die Verbrechensrate. Und was folgt daraus? „Es ist nicht klar, ob man von einem Land auf ein anderes schließen kann, aber es ist ein verblüffendes Ergebnis. Wir können die Debatte nur mit Informationen versorgen“, so Kappeler. Eine Mammutaufgabe.

„Am besten wäre, wir hätten ein interdisziplinäres Konsortium mit Natur- und Sozialwissenschaftlern“, träumt Székely. „Wir würden kleine Teams bilden, die ausschwärmen und Daten sammeln. Und alle drei Monate würden wir uns treffen und sehen: Was hast du gefunden? Wie weit ist dein Modell? Das wäre das Paradies.“ Tatsächlich tun sich die Evolutionsbiologen schwerer mit solchen Großprojekten als etwa Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen in der Hirnforschung oder der Genetik. Warum? Die Erklärungsversuche der Fellows reichen von fehlender Lobby über mangelnde Routine in der Kooperation und die politische Unerwünschtheit der Evolutionsbiologie in manchen Ländern bis zur der von Förderinstitutionen gern gestellten Frage nach der praktischen Verwertbarkeit der Ergebnisse. „Evolutionsforschung zu betreiben bedeutet aber immer, für den Blick auf das große Ganze einen Schritt zurückzutreten, es ist die Grundlage der ganzen Disziplin“, erinnert Kappeler.

Dabei gibt es durchaus praktisch verwertbare Ergebnisse und manchmal erweisen sich nette Geschichten auch als richtig. Zum Beispiel diese: Weibchen, die gut im Futter sind, bekämen instinktiv mehr Söhne, die ihnen einen evolutionsbiologischen Vorteil einbrächten, da sie wiederum mehr Nachwuchs zeugten als Töchter. Versuchsweise setzten neuseeländische Vogelschützer ihre Kakapo-Hennen deshalb auf Diät. Und prompt schlüpften aus ihren Eiern nun viel mehr Hühnchen. Papageienforscher Beissinger: „Hier haben Sie einen unmittelbaren Nutzen der Evolutionsbiologie für den Artenschutz.“ Die anderen nicken: Eben!

Fotos:© Maurice Weiss