Lebenszyklus, Prozesse & Eigenschaften

Fortpflanzungsverhalten - Gruppenbetreuung

Gruppenbetreuung

Die Fähigkeit eines Tieres, seine eigenen Nachkommen frühzeitig zu identifizieren, ist bei Tieren, die nisten oder Einzelzüchter sind, anscheinend nicht wichtig. Nachkommen im Nest gehören zu diesem Elternteil. Imkolonial brütende Arten oder solche, bei denen sich die Nachkommen verschiedener Eltern wahrscheinlich vermischen, hat die natürliche Selektion jedoch die evolutionäre Entwicklung des Verhaltens begünstigt, die es den Eltern ermöglicht, ihre eigenen Nachkommen zu erkennen, wodurch die Gefahr vermieden wird, Energie zu verbrauchen Nachkommen, die nicht die Gene der Eltern besitzen.

Andererseits gibt es die Situation, in der die Nachkommen von Personen betreut werden, die nicht die Eltern sind. Dieses Phänomen tritt insbesondere bei den sozialen Insekten und auch bei mehreren Gruppen von Vögeln und Säugetieren auf; zukünftige Untersuchungen könnten zeigen, dass es noch weiter verbreitet ist. Bei solchen Vögeln wie demAnis , die effektive Zuchtgruppe, besteht aus mehreren Weibchen und Männchen. Es wird ein Nest gebaut, in dem alle Weibchen ihre Eier ablegen und alle Individuen an der Pflege der entstehenden Nachkommen teilnehmen. In bestimmtenJays (Corvidae), die Nachkommen einer Generation, kümmern sich um die Nachkommen der nächsten oder einer anderen Generation, aber die genauen familiären Beziehungen zwischen den Teilnehmern sind nicht klar.

Bei den sozialen Insekten resultiert diese Art des elterlichen Verhaltens offensichtlich aus den besonderen genetischen Beziehungen zwischen den Individuen in den meisten Kolonien sozialer Insekten (Termiten gehören zu den Ausnahmen). Das Weibchen und in den Termiten sowohl das Männchen als auch das Weibchen können auf chemische Weise die Arten (bei Ameisen und Termiten Kasten genannt) und die Geschlechter der Nachkommen kontrollieren. Ein herausragendes Merkmal von Kolonialinsekten wie derHonigbiene ist, dass die Mehrheit der von der Königin produzierten Individuen steril sind; Dies sind die Arbeiter, die Individuen, die sowohl die Königin als auch ihre Nachkommen, die Geschwister der Arbeiter, pflegen und ernähren.

Die Königin ist diploid im Erbgut; Das heißt, die Hälfte ihrer Gene stammt von ihrer Mutter und die Hälfte von ihrem Vater. Die Männchen (Drohnen ) sind haploide; Das heißt, sie haben nur die Hälfte der Gene, die die Königin besitzt, alle stammen von der Mutter. Eine Königin produziert Eier, die mit Sperma befruchtet sind, das sie vom Paarungsflug in ihrem Körper behalten hat. somit sind die produzierten Individuen diploid, aber im Gegensatz zur Königin sind sie steril. Diese Sterilität resultiert indirekt aus einer von der Königin abgesonderten Chemikalie namensKönigin Substanz . Es hemmt dieArbeiter vom Bau spezieller Brutzellen, aus denen sexuell entwickelte Individuen hervorgehen. Wenn die Königin diese Substanz aufgrund von Alter oder Tod nicht absondert, bauen die Arbeiter sofort spezielle Brutzellen mit einer Substanz, die sie absondern. namensGelée Royale , es ist notwendig für die Entwicklung einer Larve, die dann dazu bestimmt ist, eine Königin zu sein.

Wie kann die Entwicklung der Sterilität bei Arbeitnehmern und ihre Betreuung von Nachkommen, die nicht ihre eigenen sind, erklärt werden? Eine mögliche Erklärung betrifft den Beziehungskoeffizienten (die Anzahl der Gene, die im Durchschnitt gemeinsam genutzt werden) zwischen den Individuen einer Kolonie . Wegen der eigentümlichen haplo-diploiden Art der GeschlechtsbestimmungDie Arbeiter (Schwestern) teilen alle Gene ihres Vaters und im Durchschnitt die Hälfte der Gene ihrer Mutter. Da jeder Arbeiter die Hälfte seiner Gene vom Vater und die Hälfte von der Mutter erhält, beträgt der durchschnittliche Anteil der Gene zwischen zwei Arbeitern (Schwestern) drei Viertel. Aber zwischen Mutter (der Königin) und Tochter (einer Arbeiterin) beträgt dieser Durchschnitt nur die Hälfte. Die Nachkommen (die sterilen Arbeiter) können daher mehr zu ihrer Fitness (der maximalen Repräsentation ihrer Gene in der nächsten Generation) beitragen, indem sie sich um ihre Schwestern kümmern, als indem sie ihren „eigenen“ Nachkommen die gleiche Sorgfalt bieten, wenn sie dies tun war eher fruchtbar als steril. Eine Drohne hingegen hat einen Beziehungskoeffizienten zu einer seiner sterilen Schwestern von nur einem Viertel. behält aber eine Beziehung von der Hälfte zu seiner Mutter und seinen Töchtern (zukünftigen sterilen Arbeitern). Dies erklärt, warum Arbeiter mehr für ihre Schwestern als für ihre Brüder sorgen und warum die Arbeiter schließlich die fast unbrauchbaren Drohnen, die relativ selten sind (aufgrund unbefruchteter Eier), aus der Kolonie vertreiben. Da Schwestern mehr Gene miteinander teilen als mit ihren Brüdern, maximieren sie die Überlebenschancen dieser Gene für die nächste Generation, indem sie ihre Schwestern besser betreuen.

Diese Erklärung der Gruppenbetreuung und der extremen Sozialität berücksichtigt nicht alle Fälle. In der Tat sind Termiten in dieser Hinsicht vielleicht die extremsten unter den Tieren, aber es fehlt ihnen der haplo-diploide Mechanismus zur Bestimmung des Geschlechts. Darüber hinaus haben mehrere Gruppen mit diesem Mechanismus keine extreme Brutpflege und Sozialität entwickelt. Andere Faktoren müssen interagieren, damit sich diese Systeme entwickeln können, aber es ist noch nicht klar, was sie sind.