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Sexuelles Mischwesen

Zweigeteilter Fink fasziniert Forscher

Die Trennlinie zwischen Männchen und Weibchen verläuft bei einem Finken, den Biologen jetzt untersucht haben, mitten durch den Körper. Der merkwürdige Mutant verrät einiges über die Entstehung der Geschlechter.

Wie entsteht aus einem Embryo, der anfangs männliche und weibliche Anlagen besitzt, ein sexuelles Wesen? Die Frage nach der Entwicklung der Geschlechter beschäftigt Forscher seit langem. Eine endgültige Antwort darauf ist aber immer noch nicht gefunden, wie das Beispiel eines seltsamen Vogels zeigt: Der Mutant, genetisch zur einen Hälfte Zebrafink und zur anderen Zebrafinkin, lässt vermuten, dass die Lösung nicht so einfach ist wie bislang angenommen.

Bei Vögeln wie Säugetieren entscheiden die beiden Geschlechtschromosomen über den Werdegang des Embryos. Bekommt zum Beispiel Säugetier-Nachwuchs neben dem X-Chromosom ein Y-Chromosom auf den Weg, dann sorgt ein Gen auf letzterem dafür, dass aus den unbestimmten Geschlechtsdrüsen Hoden heranwachsen. Diese produzieren Hormone, welche die weiblichen Anlagen unterdrücken und die Ausbildung männlicher Genitalien fördern. Bei zwei X-Chromosomen fehlt dem Embryo das Gen - es entstehen weibliche Geschlechtsorgane.

Die Erbanlagen bestimmen zwar, in welche Richtung sich der Fortpflanzungsapparat entwickelt. Doch die übrigen Körperzellen unterliegen, so die bisherige Theorie, einem anderen Einfluss. Ihre sexuelle Differenzierung wird demnach von den im Genitaltrakt hergestellten Hormonen vorangetrieben. Das sollte zum Beispiel auch für das Gehirn gelten - doch das Nervensystem des zweigeteilten Zebrafinken erzählt, wie die Wissenschaftler herausgefunden haben, eine andere Geschichte.

Das Forscherteam um Arthur Arnold von der University of California in Los Angeles, das seine Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences" vorstellt, untersuchte im Gehirn des so genannten Gynanders jene Nervenzellen, die für den Gesang zuständig sind. Beim Männchen, das zwitschernd um die Vogeldamen werben muss, ist dieser Bereich ausgeprägter als beim Weibchen und besteht auch aus größeren Neuronen.

Bei der Finken-Chimäre verfügten die Zellen der rechten Hirnhälfte wie erwartet über männliche Erbanlagen, die linke Hälfte war genetisch weiblich. Doch wenn Hormone über die geschlechterspezifische Ausbildung der Hirnstruktur entscheiden, so die Grundüberlegung der Wissenschaftler, sollte dieser Unterschied keine Rolle spielen. Weil sich beide Seiten des Gehirns in der gleichen hormonellen Umgebung entwickeln, müsste das Gesangsareal links und rechts gleichermaßen männlich oder weiblich sein.

Das war aber nicht der Fall: Der rechte Teil der fürs Singen zuständigen Hirnstruktur zeigte deutlich maskuline Merkmale, während die linke eher weiblich geprägt war. Arnold und Kollegen folgern daraus, dass die Gene auf den Geschlechtschromosomen auch die sexuelle Differenzierung der Hirnzellen beeinflussen. Das geschieht offenbar im Zusammenspiel mit den Hormonen, denn beide Seiten des Gesangsareals waren beim Gynander trotz der Unterschiede insgesamt männlicher, als sie es im Gehirn eines Weibchens gewesen wären.

Die Ergebnisse seien "der bislang stichhaltigste Beweis" dafür, dass die Gehirnunterschiede zwischen Finkenmännchen und -weibchen auch auf die Gene der Geschlechtschromosomen zurückgehen, so die Forscher. Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass diese Erbanlagen zum Beispiel auf die Größe von Säugetier-Embryos und die Hirnstrukturen von Ratten und Mäusen einwirken. Wie genau Gene und Hormone dabei zusammenarbeiten, ist aber noch unklar. Die Resultate könnten etwa bei der Beantwortung der Frage helfen, warum manche Hirnkrankheiten bei Männern und Frauen unterschiedlich verlaufen.