Sex hält das Erbgut in Schuss

Biologen glauben jetzt zu wissen, was Organismen zu dieser aufwändigen Art der Fortpflanzung treibt.

(jkm) - Für Sex gibt es einen guten Grund, glauben kanadische und amerikanische Biologen. Ihrer Ansicht nach ist es jedoch weniger die Neukombination als vielmehr die Wartung der Erbanlagen, die Organismen zu dieser aufwändigen Art der Fortpflanzung treibt. Als Kronzeugen führen sie kugelförmige Algenkolonien an, die sich umso häufiger für Sex entscheiden, je stärker sie Stress und damit aggressiven Sauerstoffmolekülen ausgesetzt sind.

"Wir zeigen erstmals, dass Oxidantien bei diesen Organismen der Grund für Sex sind", erläutert Richard Michod von der University of Arizona in Tucson. Der Forscher und seine Kolleginnen studierten Grünalgen der Gattung Volvox - im Wasser schwebenden Hohlkugeln, die sowohl die geschlechtliche Fortpflanzung als auch die ungeschlechtliche Vermehrung beherrschen. Auch viele Tiere, von Einzellern bis zu Wirbeltieren, haben die Wahl und gehen mitunter erst dann zur geschlechtlichen Fortpflanzung über, wenn sich die Umweltbedingungen verschlechtern. Bereits vor 15 Jahren hatte Michod daher vermutet, Sex könnte als reine Stressreaktion entstanden sein.

Sex als Methode, mit Stress zurechtzukommen

Seine Kollegin Aurora Nedelcu von der University of New Brunswick machte nun die Probe aufs Exempel: Die Forscherin setzte Kulturschalen mit Volvox carteri in gut 42 Grad Celsius warmes Wasser. Frühere Experimente hatten gezeigt, dass die Algen als Folge dieser Behandlung auf sexuelle Fortpflanzung umschalten. Nun fand Nedelcu, dass der Hitzestress die Konzentration aggressiver Sauerstoffmoleküle in den Kolonien um 100 Prozent ansteigen ließ. Gleichzeitig wurden zwei Gene namens "sexual inducer" und "clone B" aktiviert, die die Algen auf Sex einstimmen.

Versuchsweise verhinderten die Biologen die Anhäufung aggressiver Sauerstoffmoleküle, indem sie das Enzym Katalase zu den gestressten Algen gaben. Nun blieben beide Gene stumm, berichten die Forscher in den "Proceedings of the Royal Society". Diese Resultate sprächen für die Hypothese, die Bildung und Verschmelzung von Keimzellen seien ursprünglich entwickelt worden, um oxidative Schäden im Erbgut zu beheben. "Sex entstand als Methode, mit Stress und seinen Folgen zurechtzukommen - den DNA schädigenden Oxidantien", ist Nedelcu überzeugt.