Das Geheimnis eines langen Lebens? Übereinstimmende Geschlechtschromosomen
Als die 109-jährige Jessie Gallan nach dem Geheimnis ihres langen Lebens gefragt wurde, antwortete sie: “Den Männern fernbleiben”. Andere Menschen, die älter als 100 Jahre sind, haben die Tugenden von Kreuzworträtseln bis hin zum Stepptanz gepriesen. Eines erwähnen sie normalerweise nicht: die Chromosomen. Dennoch leben im gesamten Tierreich Menschen mit identischen Geschlechtschromosomen – einschließlich Frauen mit doppeltem X – fast 18% länger als ihre Gegenstücke mit nicht übereinstimmenden Chromosomen, wie eine neue Studie zeigt.
Bei den meisten Tieren bestimmen die Geschlechtschromosomen mit, ob sich ein Individuum als Mann oder Frau entwickelt. Bei Säugetieren haben Frauen typischerweise zwei identische X-Chromosomen, während Männer ein X- und ein viel kleineres oder “reduziertes” Y-Chromosom haben. Bei einigen Tieren, wie z.B. den meisten männlichen Spinnentieren, fehlt ein zweites Geschlechtschromosom völlig. Diese Chromosomen tragen zu den körperlichen Unterschieden zwischen Männern und Frauen bei. Vögel mit ZZ-Geschlechtschromosomen sind zum Beispiel männlich und eher farbig, während die ZWs weiblich sind und typischerweise ein blasseres Gefieder haben.
Die physischen Merkmale sind nicht die einzigen Unterschiede zwischen den Geschlechtern. Forscher vermuten, dass Tiere mit nicht übereinstimmenden Geschlechtschromosomen, wie z.B. männliche XY-Säugetiere, anfälliger für genetische Mutationen sein könnten, was zu einer kürzeren Lebensdauer führen könnte. Doch bisher haben Wissenschaftler diesen Effekt noch nicht im gesamten Tierreich untersucht.
So durchsuchten Forscher der Universität von New South Wales, Sydney, wissenschaftliche Arbeiten, Bücher und Online-Datenbanken nach Daten zu Geschlechtschromosomen und Langlebigkeit. Sie verglichen die Lebensspanne von Männchen und Weibchen von 229 Tierarten aus 99 Familien, 38 Ordnungen und acht Klassen. Im Durchschnitt lebt das Geschlecht mit identischen Chromosomen 17,6 % länger, berichten sie heute in Biology Letters. Das Muster der Langlebigkeit gilt für Menschen, Wildtiere und Tiere in Gefangenschaft über den gesamten evolutionären Stammbaum hinweg.
“Ich fand es wirklich cool, wie wir bei Insekten und Fischen alle die gleiche Art von Reaktion zeigen”, sagt die Hauptautorin der Studie, die Ökologin Zoe Xirocostas.
Dennoch fanden die Forscher heraus, dass die Unterschiede in der Lebensspanne zwischen den einzelnen Arten sehr unterschiedlich sind. In einem Extremfall leben weibliche deutsche Schaben (Blattella germanica) mit XX Geschlechtschromosomen 77% länger als männliche Exemplare mit nur einem Geschlecht. Die Unterschiede hängen auch davon ab, ob es sich bei dem Tier mit übereinstimmenden Geschlechtschromosomen um ein weibliches oder männliches Tier handelt. Weibliche Tiere mit identischen Geschlechtschromosomen – wie Säugetiere und einige Reptilien, Insekten und Fische – leben durchschnittlich 20,9% länger als männliche, aber bei männlichen Tieren mit übereinstimmenden Geschlechtschromosomen, wie Vögel und Schmetterlinge, beträgt der Lebenszeitgewinn gegenüber den weiblichen Tieren nur 7,1%.
Diese Unregelmäßigkeit deutet darauf hin, dass auch andere Faktoren als das Vorhandensein bestimmter Geschlechtschromosomen die Langlebigkeit stark beeinflussen könnten, sagt das Team. Einer dieser Faktoren könnte die sexuelle Selektion sein. Übertriebene körperliche Merkmale und ausgeklügelte Verhaltensweisen machen die Männchen einiger Arten für die Weibchen attraktiver, erfordern jedoch große Mengen an Energie und wirken sich auf die allgemeine Gesundheit aus.
“Wir wissen, dass die sexuelle Selektion bei Männern stärker ist”, sagt der Evolutionsbiologe Gabriel Marais von der Claude-Bernard-Universität Lyon, der an der Forschung nicht beteiligt war. Männer “zahlen die Kosten dieser sexuellen Selektion durch schnelleres Altern, und sie werden jünger sterben”, sagt Marais.
Wenn diese Männer auch reduzierte oder fehlende Geschlechtschromosomen haben, die sie anfällig für Mutationen machen, summieren sich die schädlichen Auswirkungen auf die Lebensspanne, sagt Marais. Im Vergleich dazu sind weibliche Vögel und Schmetterlinge mit nicht übereinstimmenden Geschlechtschromosomen vielleicht anfälliger für Mutationen, aber sie sind nicht mit der Verringerung der Lebensspanne durch intensive sexuelle Selektion konfrontiert.
Weitere Arbeiten könnten den Forschern helfen zu verstehen, wie sich die Geschlechtschromosomen auf die Lebensdauer auswirken. Beispielsweise wissen die Forscher noch nicht, ob die Größe des reduzierten Geschlechtschromosoms dem Unterschied in der Lebensspanne zwischen Männern und Frauen entspricht. “Es gibt so wenige Arbeiten zu dieser Frage”, sagt Marais. Er lobt die neue Studie als einen wichtigen Schritt in die richtige Richtung.
