Fortpflanzung ohne Sex: Nachgewiesene Fälle der unbefleckten Empfängnis

Bild: CC BY-SA 4.0 / Vasin-ks / Wikimedia Commons (cropped)

Eine Form der eingeschlechtlichen Fortpflanzung ist die Parthenogenese, auch Jungfernzeugung genannt. Dass Weibchen Nachkommen ohne Männchen erzeugen, ist in der Natur keine Seltenheit. Das schreibt das russische online Magazin "Sputnik".

Weiter ist auf der deutschen Webseite zu lesen: "In der Regel geschieht das unter kleinen Wirbellosen, Insekten und Spinnentieren. Unter Wirbeltieren kommt das nur bei 70 Arten vor, also bei 0,1 Prozent. Dazu gehören aber auch Säugetiere.

Im Dezember 2001 ist in einem Zoo im US-Bundesstaat Nebraska ein Baby eines Schaufelnasen-Hammerhais (Sphyrna tuburo) zur Welt gekommen. Der Schaufelnasen-Hammerhai ist lebendgebärend, der Nachwuchs ist jedes Jahr zu erwarten – in der Regel gleich 12 bis 15 Babys. Doch am damaligen Tag war es nur ein Jungtier. Die Zoomitarbeiter, die nicht auf den Nachwuchs vorbereitet waren, schafften es nicht, es aus dem Aquarium zu holen – das Hai-Junge wurde fast sofort von dem im Aquarium lebenden Zitterfisch getötet.

Bemerkenswert an dieser Geschichte ist der Fakt, dass in den letzten drei Jahren in diesem Aquarium nur Weibchen der Schaufelnasen-Hammerhaie lebten. Die Zoomitarbeiter gingen davon aus, dass der weibliche Hai Geschlechtsverkehr in der freien Natur gehabt hatte und das Sperma des Männchensgespeichert hat. In der wilden Natur kommt so etwas manchmal vor. Doch es gab keine Angaben, dass das Sperma innerhalb so langer Zeit seine fertilen Eigenschaften beibehält.

Der Leichnam des gestorbenen Jungtiers wurde anschließend am Pew Institute for Ocean Science der University of Miami untersucht. Bei einer Reihe genetischer Tests wurde nachgewiesen, dass das Jungtier gar keinen Vater hatte und seine Geburt wohl das Ergebnis einer Parthenogenese ist.

So heißt eine Fortpflanzungsform, bei der der Embryo sich aus einer weiblichen Geschlechtszelle ohne Befruchtung entwickelt. Gewöhnlich ist das für wirbellose Tiere typisch, doch es gibt auch Ausnahmen – wie Schuppenkriechtiere. Für den Schaufelnasen-Hammerhai könnte die Parthenogenese der letzte Weg sein, seine Art vor dem Aussterben zu retten, wie Biologen hoffen.

Wenn das jungfräuliche Weibchen zu lange auf das Männchen wartet, um sich fortpflanzen zu können, wertet dessen Körper dies als Bedrohung für die ganze Population. Die Folge davon ist, dass sich ein Mechanismus zum Erhalt einer Mindestzahl von Einzelwesen bildete.

Nach 15 Jahren stellten australische Wissenschaftler den zweiten Fall einer Parthenogenese bei Fischen fest – und wieder einmal in Unfreiheit.

Der Zebrahai (Stegostoma fasciatum) Leonie, der sich seit vier Jahren nicht gepaart hatte, legte plötzlich 41 Eier. Davon kamen drei gesunde Jungtiere zur Welt.

Zunächst dachten die Forscher, dass es sich um unglaubliche Langlebigkeit von Sperma handelt. Bis 2012 lebte Leonie in einem Aquarium mit einem Männchen, von dem sie mehrmals Nachwuchs bekam. Biologen vermuteten, dass das Hai-Weibchen vier Jahre lang Sperma aufbewahrte, und sobald sich die Möglichkeit ergab, wurden damit die Eizellen befruchtet.

Doch bei der genetischen Analyse wurde festgestellt, dass alle Jungtiere nur Mutter-DNA hatten. Das heißt, dass Leonie wegen des Fehlens eines Männchens zur eingeschlechtlichen Fortpflanzung übergegangen war. Laut Wissenschaftlern bildeten sich beim Reifen der Geschlechtszellen im Körper Polozyte – Polkörper. Diese Zellen enthalten zwar eine DNA-Kopie, sind aber in der Regel nicht zur Befruchtung fähig. Manchmal verhalten sie sich aus bislang ungeklärten Gründen wie Spermien – befruchten die Eizellen und verwandeln sie in einen Embryo.

Laut einigen Studien könnte diese Fortpflanzungsform von Fischen auch in der wilden Natur genutzt werden. Biologen der State University of New York at Stony Brook entdeckten bei der Analyse der genetischen Vielfalt von Sägefischen an der südwestlichen Küste von Florida sieben Wesen, die infolge der Parthenogenese zur Welt kamen.

Forscher meinen, dass Tiere diese Fortpflanzungsform wegen einer zu geringen Populationsdichte nutzten. In den vergangenen Jahren geht die Zahl der Wesen ständig zurück, den Weibchen fällt es immer schwerer, Männchen zur Paarung zu finden. Das heißt, dass die Parthenogenese unter den Arten möglich ist, die vom Aussterben bedroht sind, so Forscher.

Neben Haien stellten Biologen Einzelfälle der eingeschlechtlichen Fortpflanzung bei dem Geflecktem Adlerrochen (Rochenart) und bei Abgottschlangen fest. Ein Abgottschlange-Weibchen beschloss sogar, sich selbst zu reproduzieren, obwohl es die Möglichkeit gab, sich mit einem Männchen zu paaren. Es gab zwar eine Paarung, doch die zwei Jungtiere waren das Ergebnis einer Parthenogenese, was durch DNA-Tests nachgewiesen wurde.

Zur eingeschlechtlichen Fortpflanzung, wenn auch künstlicher, sind Säugetiere fähig. Bereits 2004 bekamen japanische Biologen Mäuschen von zwei Müttern ohne Vater. Dazu wurden nicht reife Eizellen genutzt, in deren Genome einige wichtige Abschnitte abgeschaltet wurden. Ein Weibchen, das infolge der Parthenogenese zur Welt kam, lebte bis zum geschlechtsreifen Alter und sorgte auf traditionelle Weise für eigenen Nachwuchs.

Nach 14 Jahren wurden diese Experimente von chinesischen Wissenschaftlern wiederholt. Sie gingen aber noch weiter und bekamen Nachwuchs nicht nur von zwei Weibchen, sondern auch von zwei Männchen. Dazu wurden Embryo-Stammzellen genutzt, wo die DNA eines Elternteils erhalten geblieben war. Da wurde die Aktivität der Gene blockiert, die auf verschiedene Weise davon abhängig funktionieren, wer sie übergab – ob Männchen oder Weibchen.

​Wissenschaftler platzierten solche Stammzellen mit einer geänderten DNA in nicht reife Eizellen. Die erhaltenen Embryos wurden Surrogat-Müttern eingesetzt. Im Ergebnis kamen lebensfähige Mäuschen zur Welt, die keinen Vater hatten. Eigentlich gab es bei diesen Tieren Entwicklungsmängel. Sie bewegten sich langsamer und wurden schneller müde. Doch sie lebten länger.

Um einen Nachwuchs von zwei Vätern zu bekommen, wurden vorbereitete Embryo-Stammzellen in kernlose Eizellen implementiert. Von den 1000 Embryos blieben nur 12 am Leben. Bei Experimenten hatten Mäuse doppelt so viel Gewicht, litten an Wassersucht, konnten nicht normal atmen, Milch saugen und starben schnell.

Laut den Autoren der Studie können die Mängel der Entwicklung nur im Keim, der von zwei Müttern erhalten wurde, unterdrückt werden. Die männliche Parthenogenese ist nicht sehr lebensfähig. Das erklärt, warum die eingeschlechtliche Fortpflanzung in wilder Natur in der Regel für Weibchen typisch ist."

Quelle: Sputnik (Deutschland)