Sexuelle Übertragung von Mikroorganismen

(PresseBox) (Wien, ) Ein internationales Team um Verhaltensforscher Richard H. Wagner vom Konrad-Lorenz-Institut für Vergleichende Verhaltensforschung (KLIVV) der ÖAW entwickelten in Form eines "Vogelkondoms" eine Methode, um den sexuellen Transfer von Mikroorganismen bei Dreizehenmöwen zu untersuchen. Die Arbeit wurde in der aktuellen Nummer der angesehenen Zeitschrift Ecology Letters publiziert.

Mikroorganismen sind allgegenwärtig. Die wenigsten davon sind tödlich, manche schwächen zwar den Organismus, viele aber sind unauffällige, einige aber sogar recht nützliche Mitbewohner. Die meisten Tiere weisen eine individuelle "mikrobielle Signatur" auf. Welchen Einfluss auf den Organismus haben nun Keime, mit denen ein Organ im Zuge der Fortpflanzung konfrontiert wird? Oder anders betrachtet: Inwieweit gelingt es Mikroorganismen sich durch Fortpflanzung ihres Wirtes innerhalb einer Population auszubreiten?

Zur Klärung solcher Fragen untersuchte Richard H. Wagner vom KLIVV der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) zusammen mit französischen und amerikanischen Kollegen Dreizehenmöwen (Rissa tridactyla) in wild lebenden Populationen in Alaska. Die Wissenschaftler entwickelten eine Methode, bei der die Übertragung von Mikroorganismen im Zuge der Kopulation experimentell unterbunden wird. Sie verpassten den Vogelmännchen eine Art Kondom, das die Weibchen nicht nur vor Sperma, sondern auch vor der individuellen Mikroorganismenflora der Geschlechtspartner schützte, die Pärchen aber im Kopulationsverhalten nicht beeinträchtigte. Zusätzlich charakterisierten die Forscher die Mikroflora in der Kloake der weiblichen und männlichen Geschlechtspartner mittels genetischer Tests.

Vorübergehende mikrobielle Übereinstimmung

Die Ergebnisse zeigten, dass die während der Brutzeit übliche mikrobielle Übereinstimmung der Geschlechtspartner nicht von Dauer ist. Wenn die Übertragung durch das Kondom verhindert wird, entwickeln sich die mikrobiellen Verhältnisse in den Kloaken eines Rissa-Paares auseinander. Vor allem nimmt die mikrobielle Diversität in der weibliche Kloake ab. "Es scheint, als wäre das 'Ökosystem' der weiblichen Kloake relativ robust gegenüber Einflüssen durch das Männchen. Nach der letzten Begattung dauert es nur zwei bis drei Wochen, bis man von der Mikoflora des Männchens in der weiblichen Kloake kaum mehr etwas merkt", erklärt Richard Wagner vom KLIVV. In einem nächsten Versuchsdurchgang wollen die Forscher Dreizehenmöwen-Pärchen möglichst noch vor der ersten Kopulation einer Saison identifizieren, um auch Klarheit über den Status der mikrobiellen Flora am Ende jener Phase zu erhalten, in der die Tiere etwa neun Monate lang - wahrscheinlich ohne körperlichen Kontakt zu Artgenossen - auf hoher See leben.

Neue Methode zum Studium der Ausbreitung von Krankheiten

Langzeitversuche werden klären können, welche Konsequenzen der Transfer von Mikroorganismen auf Kondition und Immunität von Vogelweibchen haben. Wahrscheinlich treiben die gegensätzlichen Auswirkungen von förderlichen und Kosten verursachenden Bakterien, die durch Kopulation übertragen werden, die Evolution von Paarungsstrategien an und beeinflussen dadurch die sexuelle Selektion. "Unsere Methode zum Studium der sexuellen Übertragung von Bakterien in wild lebenden Vögeln öffnet eine Tür, um die sexuelle Ausbreitung von Krankheiten, die mit Vögeln in enger Verbindung stehen - wie beispielsweise Vogelgrippe oder das West-Nil-Virus - generell zu studieren", freut sich Richard Wagner. Die Verwendung der Kondome in Kombination mit der Charakterisierung von Mikroorganismen werde grundlegende Erkenntnisse über Ausbreitungsvektoren - auch von medizinisch und wirtschaftlich relevanter Pathogenen - liefern, sind Richard Wagner und sein Team überzeugt.

Drehzehnmöwen als Modellorganismen

Dreizehenmöwen eignen sich aus zweierlei Gründen sehr gut als Untersuchungsmodelle zum sexuellen Transfer einer vielgestaltigen Mikroorganismenpopulation: Sie besitzen eine Kloake - eine gemeinsame Öffnung für Ausscheidungs- und Geschlechtsprodukte (samt charakteristischem Besatz an Mikroorganismen), die sie bei der Kopulation aufeinanderpressen. So übertragen sie bei der Kopulation nicht nur Mikroben aus dem Genitaltrakt sondern auch aus dem Magendarmtrakt. Der zweite Vorteil für die Forscher ist, dass sie sich darauf verlassen können, dass die Weibchen immer vom selben Partner begattet werden. Drehzehenmöwen leben nämlich während der etwa drei Monate dauernden Phase von Nestbau, Brut und Jungenaufzucht streng monogam.

Die aktuelle Publikation:

Sexually transmitted bacteria affect female cloacal assemblages in a wild bird. Joel White, Pascal Mirleau, Etienne Danchin, Hervé Mulard, Scott A. Hatch, Philipp Heeb and Richard H. Wagner. Ecology letters (2010) http://dx.do.org/10.1111/j.1461-0248.2010.01542.x

Mehr über frühere Arbeiten Richard H. Wagners mit Dreizehenmöwen http://sciencev1.orf.at/science/news/102098

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