Im gesamten Tierreich werden normalerweise Weibchen — das Geschlecht, das die Eier produziert — schwanger oder spielen die größte Rolle bei der Pflege dieser Eier, nachdem sie befruchtet wurden. Warum dies wahr ist, ist immer noch ein evolutionäres Rätsel, über das die Forscher in Camilla Whittingtons Labor an der Universität von Sydney, Australien, viel nachdenken. Eine Möglichkeit, dieses Rätsel zu untersuchen, besteht darin, sich auf die Ausnahme von dieser Regel zu konzentrieren: das Seepferdchen, das einzige Wirbeltier (Tier mit Rückgrat), bei dem die Männchen schwanger werden.,
Um sicherzugehen, ist die Natur mit Männchen gefüllt, die befruchtete Eier im Mund halten, wie Darwins Frösche und Kardinalfische, sowie Männchen, die Eier an ihren Körper kleben, wie Wasserwanzen, oder die jung in Taschen stecken, wie der Hüfttaschenfrosch.
Aber Seepferdchen Väter nehmen diese Sorgfalt auf die nächste Ebene, dafür zu sorgen, dass die Eier in ihren Beuteln genug Sauerstoff bekommen und nicht in Abfall ersticken. Sie haben Kontraktionen bei der Geburt., Whittingtons eigene Genetik-Forschung zeigte, dass Seepferdchen-Väter die richtigen Gene haben, um Nahrung für die Eier zu produzieren, aber das bewies nicht, dass sie es taten.
Wenn Seepferdchen-Väter die Eier mit Nahrung versorgen, würde das, was aus ihren Beuteln (den neugeborenen Seepferdchen) kommt, mehr wiegen als die neu befruchteten Eier. Whittingtons Studentin Zoe Skalkos übernahm diese Forschung als Undergraduate Honors-Projekt.,
Um so wenig Einfluss wie möglich auf wilde Seepferdchenpopulationen zu haben, von denen vier Arten gefährdet sind, verwendet das Labor in Tasmanien gezüchtete Seepferdchen für den Aquarienhandel in ihrer Forschung. Mit einer Länge von 36 cm ist dies eine der größten Seepferdchenarten der Welt. Aber leider sind Seepferdchen trotz allem, was Sie in Aquaman-Filmen, Cartoons oder Comics gesehen haben, nicht fahrbar“, sagt Skalkos.
Ein weiteres Missverständnis, das Skalkos oft hört, ist, dass Seepferdchen das Geschlecht wechseln., Während Hunderte von Fischarten ihr Geschlecht ändern, einschließlich Clownfische und Zackenbarsche, Seepferdchen nicht.
Studieren der Seepferdchenschwangerschaft
Skalkos begann ihr Experiment, indem sie Baby-Seepferdchen einfing, als sie aus den Beuteln ihrer Väter hervorgingen. Sie wog sie, trocknete sie dann aus und wog sie wieder. Als sie versuchte, die neu befruchteten Eier aus den Beuteln der Seepferdchen zu sammeln, stellte sie fest, dass diese Väter die Eier nicht nur wie Münzen in einer Handtasche herumtrugen. Die Eier waren tief in die Wände des Beutels eingebettet und von Beutelgewebe bedeckt.,
Skalkos fand heraus, dass die neugeborenen Seepferdchen zwar mehr wogen als die befruchteten Eier, wenn sie nass waren, aber mit zunehmendem Meerwasser dieses Gewicht hätten gewinnen können. Im trockenen Zustand wogen die beiden ungefähr gleich. Trotzdem bedeutete das, dass die gesamte Energie, die die sich entwickelnden Seepferdchen im Beutel verbrauchten, nicht vom Eigelb, sondern von woanders kam. Skalkos glaubt, dass die Männchen diese Nahrung liefern.
„Was mich wirklich fasziniert hat, ist die Ähnlichkeit zwischen dieser männlichen Schwangerschaft und der weiblichen Schwangerschaft in vielen Tierklassen und Arten“, sagt Skalkos., „Weitere Forschungen werden uns viel über die Evolution und auch über die Schwangerschaft von Frauen beibringen.“
der See Dragon s Lair
Seepferdchen machen männliche Schwangerschaft einfach Aussehen. Andere Fischarten in der Seepferdchenfamilie, einschließlich Rohrfische und Seedrachen, können ihre eigenen Hinweise auf den evolutionären Ursprung der Schwangerschaft geben, da Aquarienbedienstete versuchen, sie dazu zu bringen, in Gefangenschaft zu züchten.,
Leslee Matsushige, associate curator at the Birch Aquarium at Scripps Institution of Oceanography, University of California San Diego, wusste, dass sich das aquarium weedy Meer Drachen zu reproduzieren war schwierig werden.
Es war nicht aus Mangel an Erfahrung. Matsushige hilft dem Aquarium seit 1995, 13 verschiedene Seepferdchenarten zu züchten., Das Birkenaquarium hat über 5.000 seiner Seepferdchen-Nachkommen in andere Aquarien geschickt, so dass Menschen ohne Druck auf wilde Seepferdchenpopulationen etwas über Seepferdchen lernen können. Aber nur eine Handvoll anderer Aquarien hat jemals Seedrachen dazu verleitet, sich in Gefangenschaft zu vermehren.
Ein seltenes Ereignis
Während Seepferdchen einen Beutel haben und weibliche Seepferdchen ihre Eier direkt in diesen Beutel werfen, ist die Fortpflanzung für andere Mitglieder dieser Fischfamilie schwieriger., Rohrfische, die wie Seepferdchen aussehen, die gerade gezogen wurden, haben Schlitze, Rillen und Klappen an ihren Körpern, an denen sich die Eier schmiegen, anstelle eines Beutels.
Sea Dragon Eier sind noch mehr auf den Schwanz des Mannes ausgesetzt. Sobald sich die Eier am Schwanz festsetzen, sagt Matsushige, schwillt die Schwanzhaut an und bildet kleine Tassen, in denen die Eier befestigt sind. Aber im Birkenaquarium wurden Eier jahrelang nie erfolgreich von den Weibchen auf die Männchen übertragen.
Aufgrund ihrer vielen Farben und ihrer blattartigen Anhängsel denken viele Menschen, dass Seedrachen ein tropischer Fisch sind, sagt Matsushige., Alle drei Meeresdrachen-Arten kommen jedoch nur in den kühlen Gewässern an der Küste Südaustraliens vor. Von diesen drei Arten haben sich nur Weedy Sea Dragons in Aquarien reproduziert. Grüne Seedrachen haben noch nie in Gefangenschaft gezüchtet, sagt Matsushige. Und rubinrote Seedrachen sind der Wissenschaft erst seit 2015 bekannt.
Stimmung schaffen
In einem sorgfältig kontrollierten Tank, der vor Aquarienbesuchern verborgen ist, haben Matsushige und ihr Team die richtigen Bedingungen für die weiblichen Seedrachen geschaffen, um Eier zu produzieren. Schließlich waren die Bedingungen auch für die Männchen richtig., Sie schlossen sich den Weibchen in einem Wangen-zu-Wangen-und Schwanz-zu-Schwanz-Schwimmen zur Oberfläche an. Aber immer wieder schafften es die Eier nicht vom Weibchen zum Schwanz des Männchens. Kein Wunder, dass sich die Weibchen in so vielen Tierarten einfach selbst um ihre Eier kümmern.
Das Birch Aquarium Husbandry Team vermutete, dass die Sea Dragons einen größeren Tank brauchten, um den Tanz zu vervollständigen, aber es war nur eine Vermutung. Dann, im Jahr 2017, veröffentlichte ein Taucher ein YouTube-Video von Weedy Sea Dragons Paarung in freier Wildbahn. Es war das erste Mal, dass eine Übertragung von Eiern in Wild Sea Dragons auf Video aufgenommen wurde., Matsushige konnte endlich sehen, wie das Paarungsschwimmen aussehen sollte. Das Aquarium baute einen größeren Tank.
Im größeren Tank gab es einen erfolgreichen Eiertransfer, obwohl statt der üblichen 50 Eier nur zwei der Eier am Schwanz des Männchens klebten. Nach dem Transfer machte das Männchen ein Schimmern, das Matsushige nur im Video der wilden Seedrachen gesehen hatte. Sie ist sich nicht sicher, ob das Männchen schimmert, um die Eier sicherer zu befestigen oder sie zu befruchten, aber so oder so schien es funktioniert zu haben.
Im Februar 2020 schlüpften zwei Baby weedy Sea Dragons im Birch Aquarium.,
More to Learn
Das Aquarium hatte seitdem keinen weiteren erfolgreichen Eiertransfer mehr, aber Matsushige sieht den allgemeinen Trend als zunehmenden Erfolg im Fortpflanzungsprozess. „Es gab Erfolge und manchmal Misserfolge“, sagt sie. „So lernst du.“
Skalkos sagt, dass jede Frage, die Forscher beantworten, mehr Fragen aufwirft. Sie wünscht sich mehr Menschen wussten, dass diese Familie von Fischen ist nicht nur schön zu sehen, sondern bietet auch einen Schlüssel zum Verständnis eines grundlegenden Konzepts unserer Welt, wie das Leben weitergeht.