Evolution von Paarungssystemen in Buntbarschen

Buntbarsche (Perciformes: Teleostei) stehen vielfach im Interesse von Wissenschaftlern aus unterschiedlichsten Disziplinen nicht nur deshalb weil sie die artenreichste Wirbeltiergruppe repräsentieren, die wiederholt explosive Radiationen erfahren haben, sondern auch aufgrund der hohen Artendiversität und dem komplexen Sozialverhalten, das sie an den Tag legen. Komplexe Verhaltensweisen umfassen "kognitive Landkarten", soziales Lernen, Individualerkennung und Reproduktion, deren zugrunde liegenden genetischen und molekularen Mechanismen bisher noch weitgehend unbekannt sind. Jene Gene, die für die Neuropeptide GnRH (gonadotropin releasing hormone) und Somatostatin kodieren, konnten in Astatotilapia burtoni - einem Ostafrikanischen Buntbarsch - mit sozial kontrollierten Unterschieden im Dominanzverhalten und Phänotyp in Zusammenhang gebracht werden. Das Neuropeptid Arginin-Vasotocin (AVT) spielt eine wichtige Rolle beim Reproduktionsverhalten und beeinflusst Paarungsverhalten und Kommunikation, sowie sozial gesteuerte Geschlechterumwandlung. Dieses Forschungsprojekt umfasst zwei Schwerpunkte: (i) die Identifikation von Verhaltensweisen und neuronalen Eigenheiten, die artspezifische Unterschiede im Sozialverhalten bedingen; und (ii) die Identifikation von Genen, die unterschiedlichem Sozialverhalten unterliegen. Um diese Fragestellungen beantworten zu können, soll eine monophyletische Gruppe von Buntbarschen, die ausschließlich im Tanganjikasee vorkommen, herangezogen werden. Die Ectodini sind allesamt Sand- oder Felsbewohner innerhalb derer mehrfach und unabhängig voneinander Transitionen von Monogamie zu Polygamie stattgefunden haben. Verhaltensbeobachtungen in ihrem natürlichen Lebensraum sowie die Untersuchung der AVT-Rezeptorverteilung mittels In-situ Hybridisierung in den Gehirnen von Xenotilapia flavipinnis (monogam) and Enantiopus melanogenys (polygam) sollen Aufschluss über die Bedeutung von AVT im Sozialverhalten der Buntbarsche liefern. Für die Identifizierung weiterer Gene, die mit Paarbildungsverhalten in Zusammenhang stehen, soll ein für die Untersuchung aller Ostafrikanischer Buntbarsche geeignetes DNA-microarray verwendet werden. Diese Analyse soll zeigen, in welchem Ausmaß dieselben oder verschiedene Gruppen von Genen für die Ausbildung einer monogamen oder polygamen Verhaltensweise verantwortlich sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind nicht nur für die Interpretation der evolutionären Geschichte einer kleinen Gruppe von Buntbarschen relevant, sondern gewährt uns Einblicke in die molekularen Grundlagen von komplexem Sozialverhalten in Wirbeltieren und somit auch dem menschlichen Verhalten.