Warum leben Weibchen bei Säugetieren länger, Männchen jedoch bei Vögeln?

Eine umfassende globale Studie zeigt, dass es nicht auf den Chromosomen, sondern auf den Kämpfen um Partner ankommt, wer länger lebt, egal ob Mann oder Frau, und verändert damit die Art und Weise, wie Wissenschaftler das Altern im gesamten Tierreich verstehen.

Studie: Sexuelle Selektion führt zu Geschlechtsunterschieden in der Lebenserwartung von Erwachsenen bei Säugetieren und Vögeln. Bildnachweis: Robirensi/Shutterstock.com

In einer aktuellen Studie veröffentlicht in Wissenschaftliche FortschritteForscher testeten mithilfe harmonisierter Zoo- und Wilddatensätze, ob sexuelle Selektion über die Geschlechtschromosomen hinaus Geschlechtsunterschiede in der Lebenserwartung von Erwachsenen (ALE) bei Säugetieren und Vögeln erklärt.

Hintergrund

Über alle Kulturen und Jahrhunderte hinweg überleben Frauen Männer im Durchschnitt um etwa 5,4 Jahre, eine Lücke, die trotz veränderter Ernährung, Medizin und Lebensstile bestehen bleibt. Ähnliche Geschlechtsunterschiede treten bei allen Tieren auf, jedoch nicht immer in die gleiche Richtung: Viele Säugetiere bevorzugen Weibchen, während viele Vögel Männchen bevorzugen.

Um dies zu erklären, konkurrieren zwei Ideen: der Einfluss der Geschlechtschromosomen im heterogametischen Geschlecht und die mit der sexuellen Selektion und Reproduktion verbundenen Überlebenskosten. Für die öffentliche Gesundheit, das Wildtiermanagement und die Alterungswissenschaft ist es wichtig zu verstehen, welche Kräfte die stärkere Wirkung haben. Der Lebenserwartungsunterschied wirkt sich auch auf Familien in Bezug auf Pflege, Ruhestand und langfristige Planung aus. Es bedarf weiterer Forschung, um diese evolutionären Treiber mit den biologischen Mechanismen und Richtlinien in Verbindung zu bringen, die die Unterschiede in der Lebensspanne prägen.

Über die Studie

Das Team sammelte individuelle Lebensaufzeichnungen aus dem Species360 Zoological Information Management System (ZIMS) für 528 Säugetier- und 648 Vogelarten und fügte Wildpopulationsdaten für 110 Arten (69 Säugetiere und 41 Vögel) hinzu.

Sie schätzten die ALE aus dem Alter bei der ersten Fortpflanzung mithilfe der Bayesian Survival Trajectory Analysis (BaSTA) mit Siler-Mortalitätsmodellen und Markov Chain Monte Carlo (MCMC). Geschlechtsunterschiede wurden als Delta-e (δe) = (weibliche Lebenserwartung für Erwachsene − männliche Lebenserwartung für Erwachsene (ef − em)/max(ef,em)) zusammengefasst, als proportionaler weiblicher oder männlicher Vorteil interpretiert, und zur statistischen Unterstützung wurde ein zweiseitiger „Null-Überlappungs“-Test für die hinteren Dichten verwendet.

Um evolutionäre Treiber zu testen, führten sie gewichtete Bayesian Phylogenetic Generalized Least Squares (BPGLS) durch, mit Prädiktoren für präkopulatorische sexuelle Selektion – Sexual Size Dimorphism (SSD), soziales Paarungssystem (Monogamie vs. Nichtmonogamie) und bei Vögeln Gefiederdichromatismus und postkopulatorische sexuelle Selektion (relative Hodenmasse).

Die jährliche weibliche Produktivität und die elterliche Fürsorgetaktik deckten die Reproduktionskosten ab. Bei der Modellauswahl wurde das Deviance Information Criterion (DIC) verwendet. Die Unsicherheit wird als glaubwürdige Intervalle angezeigt. Der Artenschutz umfasste die meisten Säugetier- und Vogelordnungen. Für die Analysen waren mindestens 35 Personen pro Geschlecht erforderlich, wobei die Aufzeichnungen hauptsächlich von 1980 bis 2024 reichten.

Für Vögel ohne Alter bei der ersten Fortpflanzung wurden für 134 Arten kalkulatorische Werte verwendet. Die Phylogenie wurde explizit modelliert (Pagels Lambda) und die Unsicherheit wurde als hintere Mittelwerte und Standardabweichungen zusammengefasst.

Studienergebnisse

In Zoos wiesen Säugetiere einen durchschnittlichen ALE-Vorteil der Weibchen von 12 % auf, wohingegen Vögel einen durchschnittlichen ALE-Vorteil der Männchen von 5 % aufwiesen; Basierend auf den genauesten Schätzungen wurden diese Werte auf etwa 16 % bzw. 6 % erhöht. In freier Wildbahn waren die Unterschiede größer und variabler: Bei Säugetieren hatten die Weibchen durchschnittlich etwa 19 % und bei Vögeln etwa 27 % die Männchen im Vorteil, doch bei den meisten untersuchten Arten stimmte die Richtung mit Zoo und Wild überein.

Im Gegensatz zu einer einfachen Geschlechtschromosomenregel gab es Ausnahmen: Bei einigen Säugetieren war die ALE vor allem auf die Männchen zurückzuführen, bei einigen Vögeln auf die Weibchen. Bei den Säugetieren wiesen Huftiere, Fledermäuse und Beuteltiere ausgeprägte weibliche Vorteile auf; Primaten, Nagetiere und Fleischfresser zeigten kleinere oder gemischte Lücken.

Bei Primaten überwog der weibliche Vorteil bei Altweltaffen und Menschenaffen, während einige Nachtaffen einen männlichen Vorteil zeigten; Menschen zeigten einen geringeren weiblichen Vorteil als Schimpansen und Gorillas, basierend auf Populationen aus Japan (2012), Schweden (1750 und 2012) und den Jägern und Sammlern Hadza und Ache.

Unter den Vögeln tendierten Singvögel, Papageien, Tauben, Hühnervögel und Wasservögel dazu, Männchen zu bevorzugen, während Raubvögel und einige Eulen oft Weibchen bevorzugten. Evolutionäre Triebkräfte wiesen stark auf präkopulatorische sexuelle Selektion hin: Klassenübergreifend waren nicht-monogame Systeme und eine stärker männlich voreingenommene SSD mit einem größeren weiblichen Vorteil bei Säugetieren verbunden; Bei Vögeln war Monogamie mit einem Männchenvorteil verbunden, was mit den Hintergrundkosten der Heterogamie bei Weibchen übereinstimmte.

Die postkopulatorische sexuelle Selektion zeigte insgesamt wenig Zusammenhang, abgesehen von einigen Artiodactyl-Signalen über die relative Hodenmasse. Entgegen den Erwartungen einfacher Reproduktionskostenmodelle korrelierte die ausschließlich weibliche elterliche Fürsorge mit einem größeren weiblichen Vorteil, insbesondere bei Primaten, was möglicherweise auf die Selektion für ein höheres Überleben im fürsorglichen Geschlecht oder auf eine Verwechslung mit Polygynie zurückzuführen ist.

Die Auswirkungen der Jagd wurden insgesamt nicht festgestellt, obwohl eine Wechselwirkung darauf hindeutet, dass die Trophäenjagd die Lücken in einigen Kladen vergrößern könnte. Selbst bei reduzierter Prädation und kontrollierter Ernährung in Zoos blieben die Spuren der sexuellen Selektion sichtbar, was auf tiefe evolutionäre Wurzeln schließen lässt. In Zoos waren 72 % der Säugetierarten weiblich und 68 % der Vogelarten männlich, obwohl es in vielen Fällen nur schwache Belege dafür gab. Ordnungskontraste stachen hervor: Huftiere zeigten große weibliche Vorteile (25 % bei Paaren mit geraden Zehen, 18 % bei Unpaaren), Fledermäuse und Beuteltiere waren überwiegend weiblich, während Fleischfresser, Primaten und Nagetiere mit vielen Nahverwandten gemischt waren.

Die Beispiele für Nagetiere reichten von Wasserschweinen mit einem Vorteil für die Weibchen bis hin zu Nacktmullen mit einem Vorteil für die Männchen. Greifvögel widersetzten sich der Regel und hatten trotz umgekehrtem Größendimorphismus eine vorrangig weibliche Lebenserwartung. Bei zwei Dritteln der Säugetiere und bei über der Hälfte der Vögel wurden die Richtungen zwischen Zoos und Wildtieren abgeglichen, was bestätigt, dass die Muster inhärente lebensgeschichtliche Kompromisse widerspiegeln und nicht nur lokale Gefahren. Die δe-Metrik drückte Lücken als intuitive Prozentsätze aus und verdeutlichte Mittelwerte und Variabilität auf Klassenebene zwischen Kladen und Umgebungen.

Schlussfolgerungen

Geschlechtsunterschiede bei ALE werden nicht allein durch Geschlechtschromosomen bestimmt. Bei 1.176 Arten stimmten Paarungssysteme und geschlechtsbedingte Größenunterschiede durchweg mit der Frage überein, wer länger lebt, mit stärkeren weiblichen Vorteilen bei Säugetieren und männlichen Vorteilen bei Vögeln sowie bemerkenswerten clade-spezifischen Ausnahmen.

Diese Muster bestehen auch in geschützten Zooumgebungen fort, was auf evolutionäre Kräfte schließen lässt. Die Botschaft für die Gesundheits- und Wildtierpolitik ist klar: Es geht darum, die geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Lebenserwartung zu verstehen und zu verringern, zu untersuchen, wie sich Konkurrenz-, Pflege- und Lebensgeschichtestrategien gegen das Überleben auswirken, und die genetischen und ökologischen Hebel zu untersuchen, die diese Kompromisse in verschiedenen ökologischen Kontexten steuern.

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Quellen: