Detailansicht

Acronym

Converge preg

Titel

Konvergente Evolution von immunologischer Toleranz in weiblicher und männlicher Schwangerschaft

Kurzbeschreibung

Warum es Weibchen und Männchen gibt und wie Geschlechterrollen evolvierten, gehört zu den kontroversesten Fragestellungen in der Evolutionsbiologie. Im Tierreich gibt es diverse Strategien, wie Eltern ihre Ressourcen in die nächste Generation bringen können. Diese gehen von ausschliesslicher Investition in die Produktion von Gameten (Eier und Spermien) zu komplexen Mechanismen, die den Nachwuchs auch nach der Geburt zu unterstützen. Eine Form von kostspieliger parentaler Investition ist Viviparität. Im Tierreich hat sich Viviparität mehrmals unabhängig evolviert und kann in den meisten Wirbeltier Gruppen gefunden werden. Die Evolution der Viviparität bei Säugetieren, die Schwangerschaft und die dazugehörige Plazenta Evolution, benötigte morphologische Veränderungen im Weibchen. Bei Säugetieren wurde dargelegt, dass Veränderungen in der Immuntoleranz unabdingbar waren für die Evolution von Schwangerschaft und der Plazenta. Nur wenn der Embryo immunologisch toleriert wird, ist eine erfolgreiche Schwangerschaft möglich. In anderen Wirbeltieren ist nur sehr wenig über diese Prozesse bekannt. Um die konvergente Evolution von parentaler Investition zu verstehen und die ultimative treibende Kraft für die Evolution von Viviparität zu finden, aber auch um zu untersuchen, ob die Evolution von Viviparität im ganzen Tierreich auf ähnlichen Mechanismen beruht, brauchen wir vergleichende Studien. Diese sollten unterschiedliche parentale Investitionsstrategien und die miteinhergehenden körperlichen Anpassungen in Model Systemen, die über Säugetiere hinausgehen, erforschen.Ich beabsichtige die Evolution von Paarungssystemen in der artenreichsten Wirbeltiergruppe zu analysieren, den Knochenfischen. Ich möchte die Evolution von parentaler Investition und die zugrunde liegenden Veränderungen in der Immuntoleranz in Fischen mit einer extremen Form von parentaler Investition studieren, den Geschlechterrollen-vertauschten Syngnathiden, die männliche Schwangerschaft zeigen (Seenadeln und Seepferdchen). Mit diesem Modelsystem, möchte ich erforschen, wie männliche Schwangerschaft mit dem adaptiven Immunsystem koevolvierte. In einem experimentellen Ansatz, werde ich darlegen, ob männliche Schwangerschaft die eigen/fremd-Erkennung einschränkt. Mit komparativer Genomik und Transkriptomik in den Syngnathiformes, die Geschlechterrollen von konventionell bis vertauscht (Syngnathidae) zeigen, werde ich die genetische Basis von Merkmals Verlust und Gewinn, die für männliche Schwangerschaft benötigt werden, untersuchen. Zudem soll in diesem Projekt aufgezeigt werden, welche Gene von ihrer ursprünglichen Form rekrutiert (Genkooption) und welche Gene neu evolviert wurden, um die Evolution von parentaler Investition zu ermöglichen. Da ähnlicher Selektionsdruck wirkt, erwarte ich, dass ähnliche Zusammensetzung von Genen sowohl eine Funktion in weiblicher wie auch männlicher Schwnagerschaft haben, was die konvergente Evolution von Schwangerschaft untermauern würde.

Start

Januar 2018

Ende

Oktober 2021

Bewilligungssumme (gesamt)

401000

Bewilligungssumme (GEOMAR)

-

Zuwendungsgeber / Programm

DFG /

Koordination

Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Germany

Kontakt

Olivia Roth