Mutterhormone und Nachkommenentwicklung bei Damwild
Die Studie untersucht, wie mütterliche Hormone sich unterschiedlich auf männliche und weibliche Rehkitze auswirken.
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Inhaltsverzeichnis
Bei vielen Tieren können die Eigenschaften der Eltern die Merkmale ihrer Nachkommen beeinflussen. Das gilt besonders für Säugetiere, wo man oft annimmt, dass Mütter den grössten Einfluss auf ihre Nachkommen haben. Das liegt vor allem daran, dass Mütter die Jungen während der Schwangerschaft tragen und sich nach der Geburt um sie kümmern. Mütter können anpassen, wie sie ihre Jungen betreuen, je nach den Bedingungen um sie herum oder was ihnen helfen könnte, mehr Babys zu bekommen.
Die Auswirkungen, die Mütter auf ihre Nachkommen haben, beginnen schon früh in der Entwicklung und können die Merkmale der Jungen lange Zeit prägen. Zum Beispiel können die Werte bestimmter Hormone bei Müttern, die Glukokortikoide (GCs) genannt werden, verschiedene Aspekte ihrer Jungen beeinflussen, wie Geburtsgewicht und wie ihre Körper auf Stress reagieren. Diese Hormonwerte können auch die Jungen beeinflussen, selbst wenn sie erwachsen sind.
Forschung hat gezeigt, dass es Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Nachkommen geben kann, wie diese mütterlichen Hormone sie beeinflussen. In einigen Tierstudien waren höhere Hormonwerte bei Müttern mit höheren Hormonwerten bei weiblichen Nachkommen verknüpft, jedoch nicht bei männlichen. Das deutet darauf hin, dass die Art und Weise, wie männliche und weibliche Nachkommen auf mütterliche Hormone reagieren, unterschiedlich sein könnte.
Der Studienkontext
Diese Studie fand im Phoenix Park in Dublin statt, wo eine Gruppe von frei herumlaufenden Rehenden lebt. Diese Rehe leben dort seit dem 17. Jahrhundert, und die Bevölkerung liegt bei etwa 600 Individuen, insbesondere nach der Geburt der jungen Rehe im Juni. Weibliche Rehe bringen normalerweise jedes Jahr ein Kalb zur Welt. Die Kälber bleiben in den ersten Wochen ihres Lebens in der Vegetation versteckt, was sie vor Raubtieren wie Füchsen und Hunden schützt.
Datensammlung
Um zu verstehen, wie mütterliche Hormonwerte die Nachkommen beeinflussen, sammelten die Forscher Kotproben von schwangeren weiblichen Rehen in den späten Schwangerschaftsstadien. Dieser Zeitpunkt war entscheidend, da das Kalb dann mit Fell bedeckt ist. Durch die Beobachtung der Rehe aus der Ferne konnten die Forscher frische Kotproben kurz nach der Entstehung sammeln. Diese Proben wurden dann eingefroren und in ein Labor geschickt, wo die Hormonwerte gemessen wurden.
Zusätzlich zu den Kotproben sammelten die Forscher auch Haarproben von den Kälbern in der ersten Lebenswoche. Durch die Analyse dieser Haarproben konnten sie die Hormonwerte messen, die während der Zeit im Mutterleib angesammelt wurden. Diese nicht-invasive Methode erlaubte es den Forschern, einen Eindruck von der hormonellen Umgebung zu bekommen, der die Kälber während ihrer Entwicklung ausgesetzt waren.
Mütter und Kälber verknüpfen
Um sicherzustellen, dass die Forscher jedes Kalb seiner Mutter zuordnen konnten, beobachteten sie die Rehe genau, sobald die Kälber der weiblichen Herde beitraten. Diese Zuordnung war wichtig für die Datenanalyse.
Analyse der Proben
Die Forscher sammelten insgesamt 164 Kotproben von 99 verschiedenen weiblichen Rehen. Nach der Analyse verbanden sie 41 dieser Mütter mit ihren Kälbern basierend auf Beobachtungen aus dem Feld. Die endgültige Analyse umfasste 40 Kälber-22 Männchen und 18 Weibchen.
Das Forschungsteam untersuchte, ob es Unterschiede in den Hormonleveln je nach Geschlecht der Nachkommen gab. Sie fanden heraus, dass weibliche Kälber eine positive Beziehung zwischen ihren Hormonwerten und den Hormonwerten ihrer Mütter zeigten. Im Gegensatz dazu zeigten männliche Kälber keine klare Beziehung. Das legt nahe, dass die Auswirkungen mütterlicher Hormone bei weiblichen Kälbern stärker sein könnten als bei männlichen.
Wichtige Erkenntnisse
Die Studie fand mehrere wichtige Punkte bezüglich der Beziehung zwischen mütterlichen Hormonwerten und den Hormonwerten ihrer Nachkommen:
Weibliche Kälber und Hormone: Weibliche Kälber zeigten einen klaren Zusammenhang mit mütterlichen Hormonwerten, was darauf hindeutet, dass diese Hormone eine bedeutende Rolle in ihrer Entwicklung spielen könnten.
Männliche Kälber und Hormone: Männliche Kälber zeigten keine ähnliche Beziehung. Das könnte darauf hindeuten, dass männliche Kälber während ihrer frühen Entwicklung weniger von mütterlichen Hormonen betroffen sind.
Geschlechtsunterschiede: Die Analyse deutete darauf hin, dass es unterschiedliche Mechanismen für männliche und weibliche Kälber gibt, die sich entwickelt haben könnten, um ihr Wachstum zu optimieren, besonders bei den Männchen.
Implikationen für Wachstum und Überleben: Die Forschung unterstützt die Idee, dass männliche Kälber Wachstum über Überleben priorisieren könnten, besonders wenn sie hohen mütterlichen Hormonwerten ausgesetzt sind. Dieser Kompromiss könnte zu höheren pränatalen Sterblichkeitsraten bei männlichen Kälbern führen.
Die Rolle der Plazenta
Ein möglicher Faktor, der die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Kälbern erklären könnte, ist die Plazenta, die die sich entwickelnden Jungen nährt. Studien bei anderen Säugetieren haben gezeigt, dass männliche und weibliche Plazenten unterschiedlich funktionieren können, was möglicherweise beeinflusst, wie Hormone von der Mutter weitergegeben werden.
Bei männlichen Nachkommen könnten bestimmte Enzyme in der Plazenta helfen, mütterliche Hormone effektiver zu filtern als bei weiblichen Nachkommen. Das könnte bedeuten, dass Männchen während kritischer Entwicklungsphasen weniger von den mütterlichen Hormonen erhalten, was ihnen mehr Wachstum ermöglicht, aber ein höheres Risiko für pränatale Verluste mit sich bringt.
Einschränkungen der Studie
Obwohl diese Studie wertvolle Einblicke lieferte, wurde sie nur über ein Jahr hinweg durchgeführt, was bedeutet, dass die beobachteten Muster in anderen Jahren oder unter anderen Bedingungen möglicherweise nicht gelten. Auch die Stichprobengrösse war etwas begrenzt, was die Robustheit der Ergebnisse beeinträchtigen kann. Zukünftige Studien sollten idealerweise mehr Daten über mehrere Jahre und von mehreren Individuen einbeziehen, um auf diesen Ergebnissen aufzubauen.
Fazit
Diese Forschung beleuchtet die komplexe Beziehung zwischen mütterlichen Hormonen und der Entwicklung von Nachkommen in einer frei herumlaufenden Population von Rehen. Sie hebt die potenziellen Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Kälbern hervor und deutet darauf hin, dass mütterliche Hormonwerte sie auf unterschiedliche Weise beeinflussen könnten. Diese Differenzierung könnte Auswirkungen auf Wachstums- und Überlebensstrategien bei diesen jungen Tieren haben.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass nicht nur mütterliche Eigenschaften die Nachkommen beeinflussen, sondern dass die Interaktion auch durch das Geschlecht der Nachkommen geprägt sein könnte. Zukünftige Forschung könnte auf diesen Erkenntnissen aufbauen und untersuchen, wie sich diese Dynamik über verschiedene Arten und Umgebungen hinweg entwickelt, um ein tieferes Verständnis der Evolutionsbiologie zu vermitteln.
Titel: Sex differences in the relationship between maternal and foetal glucocorticoids in a free-ranging large mammal
Zusammenfassung: Maternal phenotypes can have long-term effects on offspring phenotypes. These maternal effects may begin during gestation, when maternal glucocorticoid (GC) levels may affect foetal GC levels, thereby having an organizational effect on the offspring phenotype. Recent studies have showed that maternal effects may be different between the sexes. However, how maternal GC levels relate to foetal levels is still not completely understood. Here we related, for the first time in a free-ranging large mammal, the fallow deer (Dama dama), maternal GC levels with foetal in utero GC levels. We did this in a non-invasive way by quantifying cortisol metabolites from faecal samples collected from pregnant does during late gestation, as proxy for maternal GC level. These were then related to GC levels from hair of their neonate offspring (n = 40). We have shown that maternal GC levels were positively associated with foetal GC levels, but only in female offspring. These findings highlight sex differences, which may have evolved to optimize male growth at the cost of survival.
Autoren: Bawan Amin, R. Fishman, M. Quinn, D. Matas, R. Palme, L. Koren, S. Ciuti
Letzte Aktualisierung: 2024-03-12 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.04.538920
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.04.538920.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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