Soziales Verhalten beeinflusst Aggression bei Fruchtfliegen

Tiere kämpfen um Ressourcen wie Futter, Territorium und Partner. Dieser Wettbewerb ist wichtig für ihr Überleben und ihre Fortpflanzung. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Tiere konkurrieren können, und körperliche Auseinandersetzungen sind eine häufige Methode. Kämpfe können sowohl genetisch als auch durch das soziale Umfeld des Tieres beeinflusst werden.

#Aggression bei Fruchtfliegen

Bei Fruchtfliegen, besonders der Art Drosophila melanogaster, kann die Aggression zwischen Männchen in zwei Formen auftreten: Kämpfe mit niedriger Intensität und heftige Auseinandersetzungen. Kämpfe mit niedriger Intensität beinhalten oft ein Verhalten namens Lunging, bei dem eine Fliege auf eine andere springt. Heftige Auseinandersetzungen sind körperlicher, wobei die Fliegen über einander rollen. Die meisten Studien haben sich auf das Lunging-Verhalten konzentriert, weil es häufiger vorkommt und leichter zu beobachten ist.

Forschung hat bestimmte Gene und Gehirnschaltkreise hervorgehoben, die das Lunging-Verhalten steuern. Zum Beispiel beeinflusst ein spezieller Pheromontyp das Lunging. Wenn männliche Fruchtfliegen länger diesem Pheromon ausgesetzt sind, verringert sich ihr Lunging. Im Gegensatz dazu neigen sie dazu, mehr zu lunging, wenn sie allein sind. Dieses Verhaltensmuster wurde auch bei anderen Tieren beobachtet, einschliesslich Mäusen und sogar Menschen.

#Soziale Einflüsse auf das Kämpfverhalten

Soziale Interaktionen können beeinflussen, wie aggressiv ein Tier ist. Zum Beispiel kann es, wenn Fruchtfliegen mit anderen Fliegen zusammen sind, weniger wahrscheinlich sein, dass sie lunging machen, während heftige Auseinandersetzungen zunehmen können. Ausserdem haben männliche Fliegen, die Sozial aktiv sind, tendenziell mehr Erfolg bei der Partnersuche, weil sie empfindlicher auf Pheromone reagieren, die chemische Signale zwischen Männchen und Weibchen sind. Interessanterweise kann soziale Interaktion Lunging verringern, scheint aber das Tusselverhalten zu fördern.

#Tusselverhalten bei Fliegen festlegen

Um das Tusselverhalten zu studieren, haben Forscher eine neue Methode entwickelt, bei der eine feste, unberührte weibliche Fruchtfliege in der Mitte eines Futterbereichs platziert wurde. Dieses Setup förderte mehr Tusseln unter den männlichen Fliegen. Dabei wurde beobachtet, dass männliche Fliegen in Gruppen mehr tusselten als die, die allein gehalten wurden. Ältere Männchen, speziell solche um die 14 Tage alt, zeigten mehr Tusselverhalten als jüngere Männchen.

Ausserdem spielte die Art des Futters auch eine Rolle. Wenn ältere Männchen Futter reich an Hefe hatten, tusselten sie eher, wobei mehr als 70 % der Männchen dieses Verhalten zeigten.

#Der Einfluss der sozialen Umgebung

Frühere Studien haben gezeigt, dass soziale Interaktion das Lunging, also Kämpfe mit niedriger Intensität, verringert. Wenn man das Verhalten von Fliegen verglich, die allein gehalten wurden, mit denen in Gruppen, stellte man fest, dass die Gruppenfliegen weniger lungten, aber mehr tusselten. Das deutet darauf hin, dass soziale Aktivität einige Verhaltensweisen hemmen kann, während andere gestärkt werden.

#Rolle der sensorischen Neuronen

Um zu verstehen, wie soziale Erfahrungen das Tusseln beeinflussen, schauten die Forscher sich spezifische Neuronen im Gehirn der Fliegen an. Bestimmte Neuronen, die mit Pheromonen in Verbindung stehen, wurden als verantwortlich für das Tusselverhalten identifiziert, während andere Neuronen das Lunging steuern. Der olfaktorische Rezeptor Or47b war besonders wichtig für die Förderung des Tusselns. Dieser Rezeptor reagiert auf Pheromone und wird in sozialen Umgebungen aktiver.

Als die Aktivität von Or47b blockiert wurde, sank das Tusselverhalten. Umgekehrt hatte das Blockieren der Neuronen, die Lunging ermöglichen, keinen Einfluss auf das Tusseln. Diese Unterscheidung ist entscheidend, um zu verstehen, wie soziale Erfahrungen aggressives Verhalten bei Fliegen prägen.

#Identifikation von Gehirnneuron für Kämpfe

Als nächstes wollten die Forscher die zentralen Gehirnneuronen identifizieren, die für das Tusseln verantwortlich sind. Sie entdeckten, dass das Schweigen bestimmter Bereiche, wie den bekannten Neuronen, die Aggression fördern, das Tusselverhalten nicht veränderte. Das deutet auf einen einzigartigen Schaltkreis für diese Art von Kämpfen hin. Unter diesen Neuronen wurden die pC1SS2-Neuronen, die weniger bekannt sind, als speziell fördernd für das Tusseln bei Männchen identifiziert.

#Die gewinnende Strategie: Tusseln vs. Lunging

Um herauszufinden, welches Verhalten effektiver im Kampf um Territorium und Partner ist, haben Wissenschaftler Experimente durchgeführt, bei denen männliche Fliegen um Ressourcen konkurrieren konnten. Frühe Ergebnisse zeigten, dass männliche Fliegen in sozialen Gruppen einen leichten Vorteil gegenüber denen hatten, die allein gehalten wurden, besonders wenn sie älter wurden. Die älteren Männchen, die soziale Bereicherung erfuhren, hatten mehr Erfolg dabei, Territorien und Fortpflanzungsmöglichkeiten zu behaupten als isolierte Männchen.

Bei jungen Männchen gab es keinen signifikanten Vorteil für solche in Gruppen im Vergleich zu denen, die allein waren. Allerdings verbesserten soziale Erfahrungen erheblich die Chancen älterer Männchen in der Konkurrenz.

#Altern und Fortpflanzung

Mit dem Alter wurden Männchen allgemein weniger wettbewerbsfähig in der Fortpflanzung. Dennoch wurden ältere Männchen mit sozialen Erfahrungen als wettbewerbsfähiger als isolierte gefunden. Das deutet darauf hin, dass soziale Erfahrungen einige Nachteile, die mit dem Altern einhergehen, ausgleichen können.

#Zusammenfassung der Ergebnisse

Insgesamt prägen soziale Erfahrungen, wie männliche Fruchtfliegen das Kämpfen und Fortpflanzen angehen. Männchen in Gruppen neigen dazu, seltener, aber intensiver zu tusseln, was zu einem besseren Erfolg beim Kampf um Territorium und Partner führen kann. Diese Forschung zeigt, dass die beiden Arten von Kämpfen unterschiedliche sensorische Prozesse und Gehirnkreise haben.

#Bedeutung der Studie

Zu verstehen, wie soziale Erfahrungen Aggression beeinflussen, kann klären, wie Tiere interagieren. Obwohl soziale Isolation oft Aggression erhöht, kann sie gleichzeitig den Fortpflanzungserfolg verringern. Diese Studie zu Tusseln versus Lunging hilft, die Spannung zwischen Aggression und Fortpflanzung aufzulösen, indem gezeigt wird, dass diese Verhaltensweisen unterschiedlich reguliert werden und verschiedene Rollen im Überlebens- und Fortpflanzungsstrategien haben.

#Fazit

Diese Studie trägt zum Verständnis bei, wie soziale Umgebungen die Kampfstrategien von Tieren beeinflussen können. Indem die verschiedenen sensorischen Wege und Gehirnneuronen, die Lunging und Tusseln steuern, erkannt werden, können Forscher Aggression und Fortpflanzungserfolg in sozialen Kontexten besser verstehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass soziale Erfahrungen für ältere Männchen entscheidend sein könnten, um die Wettbewerbsfähigkeit trotz der Auswirkungen des Alterns zu steigern, was breitere Implikationen für verschiedene Arten haben könnte.