Forscher entdecken neue Geschlechtsgene beim Laubfrosch

Beim Laubfrosch enstanden die Gene, die bestimmen, ob ein Tier männlich oder weiblich wird, erst vor zwei bis drei Millionen Jahren, wie der Schweizerische Nationalfonds am Dienstag mitteilte. Im Zeitmassstab der Evolution sei dies quasi gestern: Die Geschlechtschromosomen der Säugetiere etwa entstanden vor fast 300 Millionen Jahren.

Europäische Laubfrösche bei der Paarung.(Bild: Keystone)

Praktisch alle Säugetierarten haben ein und dasselbe Gen auf dem Y-Chromosom, das für die Geschlechterdifferenzierung verantwortlich ist. Bei Amphibien seien mehrfach neue Gene entstanden, sagte der Evolutionsbiologe Nicolas Perrin von der Universität Lausanne auf Anfrage. Zum Teil ändere das System gar innerhalb von Arten.

Keine Durchmischung

Bei der Analyse der Laubfroschgene fand Perrins Team nicht nur, dass die Geschlechtsgene noch sehr jung sind. Es stellte sich auch heraus, dass sich bei Männchen überhaupt keine der von der Mutter geerbten Chromosomen mit jenen des Vaters vermischen. Die Hemmung dieser so genannten Rekombination auf dem ganzen Genom überraschte die Forscher.

Denn eigentlich geht die Wissenschaft davon aus, dass die Rekombination bloss auf dem Chromosom unterbunden ist, auf dem das geschlechtsbestimmende Gen sitzt: Die Rekombinationshemmung ist zwar nötig, weil das Geschlechtsgen nicht auf Mutter- und Vaterchromosom vorkommen darf, um das Geschlecht bestimmen zu können.

Aber die Vermischung der Gene auf den Chromosomen sorgt auch für eine Erneuerung: Bleibt diese aus, sammeln sich Mutationen an, die die Gene schliesslich degenerieren lassen. Perrin führt die komplette Hemmung der Chromosomendurchmischung darauf zurück, dass die geschlechtsbestimmenden Gene beim Laubfrosch so jung sind.

Anpassung an Umweltänderungen

Zuerst sei es wohl am einfachsten, die gesamte Rekombination beim Männchen zu unterbinden, um den neuen Mechanismus zur Geschlechterdifferenzierung zu erhalten, wird er im Communiqué zitiert. Im Verlauf der Zeit könne die Blockierung dann gelockert und schliesslich auf das Chromosom mit dem Geschlechtsgen beschränkt werden.

Weshalb Frösche und Lurche ihre Geschlechtsgene häufiger verändern als Säugetiere ist noch unklar. Eine Erklärung könnte laut Perrin darin liegen, dass bei Amphibien die Bruttemperatur mitbestimmt, ob die Nachkommen weiblich oder männlich werden. Vielleicht muss sich ihr genetische Geschlechtsbestimmungssystem deshalb Klimaveränderungen anpassen.

(sda)