Die Unterscheidung zwischen Männchen und Weibchen ist bei vielen Vogelarten sehr einfach. Hähne stechen mit ihrem spektakulären Gefieder und ihren ohrenbetäubenden "Kikeriki"-Rufen aus der Masse der Vögel hervor. Männliche Paradiesvögel locken mit ihrem leuchtenden Gefieder eher zurückhaltend aussehende Weibchen an. Und die Schwanzfedern des Pfaus sind so prächtig und spektakulär, dass selbst Charles Darwin von ihnen überrascht war.
Aber nicht bei allen Vogelarten sind die Geschlechter so eindeutig zuzuordnen. Wenn Männchen und Weibchen äußerlich kaum zu unterscheiden sind, haben es Forscher schwerer, z. B. durch DNA-Tests, die Geschlechter zu trennen. Eine neue Studie über australische Wildvögel zeigt jedoch, dass selbst solche Methoden zu einer falschen Identifizierung führen können, wenn die Geschlechtsdrüsen und das Aussehen des Individuums nicht mit dem durch die Chromosomen bestimmten genetischen Geschlecht übereinstimmen. Wie die Experten in einer Studie erklären, die in der Zeitschrift Biology Letters veröffentlicht wurde, ist dieses Phänomen - auch bekannt als Geschlechtsumkehr - in der Welt der Lebewesen wahrscheinlich weiter verbreitet als bisher angenommen.
Diese Entdeckung wird wahrscheinlich für einige Aufregung sorgen, sagt Blanche Capel, eine Biologin an der Duke University, die nicht an der neuen Studie beteiligt war. Obwohl die Definition des Geschlechts oft als einfacher Prozess angesehen wird, ist die Realität viel komplexer, erklärt sie.
Beim Menschen entwickeln sich Menschen mit XX-Chromosomen eher als Frauen, während sich Menschen mit XY-Chromosomen eher als Männer entwickeln. Judith Mank, Zoologin an der Universität von British Columbia, stellt jedoch fest, dass nicht die Chromosomen, sondern die Gene, die sie tragen, in diesem Fall die Hauptrolle spielen. Das SRY-Gen auf dem Y-Chromosom zum Beispiel löst bei Säugetieren die männliche Entwicklung aus. Wer dieses Schlüsselgen nicht hat, entwickelt sich als Weibchen, auch wenn er XY-Chromosomen hat. "Wir denken, dass die Geschlechtschromosomen das Geschlecht bestimmen, aber das stimmt nicht", sagt Mank, der ebenfalls nicht an der neuen Forschung beteiligt war.
In der Tat kann es wichtig sein, wie diese Gene in den einzelnen Zellen exprimiert werden. Bei einigen Arten, wie Muscheln, Zebrafinken und Hühnern, haben einzelne Zellen ihre eigene Geschlechtsidentität, die nicht vom allgemeinen Hormonspiegel des Körpers abhängt, sondern von den Genen, die sie enthalten oder ausdrücken. Wenn verschiedene Zellen unterschiedliche Chromosomensätze enthalten, kann dieser Prozess zur Bildung von ginandromorphen Individuen führen, die sowohl männliche als auch weibliche Merkmale aufweisen.
Auch Umweltfaktoren können die Geschlechtsbestimmung erschweren. So schlüpfen beispielsweise aus Schildkröteneiern, die bei kühleren Temperaturen bebrütet werden, Männchen, während sie bei höheren Temperaturen zu Weibchen werden. Obwohl dieses Phänomen bei Vögeln seltener vorkommt, kann man es bei Turteltauben beobachten, die ihre Eier in riesigen Hügeln ausbrüten. Experten wissen daher schon lange, dass auch äußere Faktoren die Geschlechtsmerkmale von Vögeln beeinflussen, sagt der Hauptautor der Studie, Dominique Potvin, Tierökologe an der University of the Sunshine Coast. Bisher war jedoch unklar, wie oft Vögel die körperlichen Merkmale des einen Geschlechts besitzen, während sie die genetische Basis des anderen tragen.
Um das herauszufinden, sezierte und untersuchte Potvins Team die Kadaver von fast 500 Vögeln, die zu fünf häufigen australischen Arten gehören (Australische Elster, Blässhuhn, Taube, Regenbogenlori und Schuppenbrustlori). Alle Vögel landeten in einem Tierkrankenhaus in Queensland, wo sie an Krankheiten oder Verletzungen starben. Die Forscher identifizierten nicht nur die Geschlechtsorgane der Vögel, sondern bestimmten mit Hilfe von DNA-Tests auch ihr genetisches Geschlecht.
Das Team war überrascht, dass es bei allen fünf Arten geschlechtsverändernde Individuen gab, und zwar in einem Anteil von 3-6 %. Fast alle Vögel mit unterschiedlichen Geschlechtsidentitäten waren genetisch gesehen weiblich, hatten aber männliche Geschlechtsorgane. Allerdings fanden die Forscher auch einige genetisch männliche Exemplare mit Eierstöcken, darunter eine genetisch männliche Dreizehenmöwe mit einem vergrößerten Eileiter, was darauf hindeutet, dass sie kürzlich Eier gelegt hatte.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Geschlechtsumwandlungen bei Wildvögeln häufiger vorkommen als bisher angenommen, was Auswirkungen auf die Erhaltung bedrohter Arten haben könnte. Oft ist es wichtig zu wissen, wie viele Männchen und Weibchen in einer Population leben, denn das Geschlechterverhältnis beeinflusst die Fähigkeit der Gruppe, sich fortzupflanzen, zu brüten und zu überleben. "Wenn wir von dem genetischen Geschlechterverhältnis ausgehen, können wir Überraschungen erleben", sagt Potvin.
Capel ist sich nicht ganz sicher, ob das in der neuen Studie gefundene Geschlechterverhältnis hoch genug ist, um das Überleben und die Fortpflanzung von Vogelpopulationen zu beeinflussen. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die DNA-basierten Methoden der Forscher zur Bestimmung des Geschlechts von Vögeln in freier Wildbahn weniger genau sind als bisher angenommen.
Darüber hinaus kann die Kenntnis der Geschlechtsumwandlung bei Wildvögeln Experten helfen, zu beurteilen, wann diese Rate unnatürlich hoch ist, was beispielsweise auf endokrin wirksame Chemikalien in der Umwelt zurückzuführen sein könnte. "Jetzt, da wir wissen, dass es diese Divergenz gibt, ist die nächste große Frage, was sie bei Vögeln verursacht", sagt Clare Holleley, eine Umweltbiologin bei der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization in Australien, die nicht an der neuen Studie beteiligt war.
Potvin hofft, dass diese Ergebnisse Experten in anderen Regionen der Welt dazu anregen werden, die Geschlechtsumwandlung bei Vögeln in größerem Umfang zu untersuchen und die Gehirne der betroffenen Tiere zu untersuchen. Potvin beschäftigt sich in seinen Studien vor allem mit dem Gesang von Vögeln und ist daher sehr daran interessiert zu sehen, wie sich die Geschlechtsumwandlung auf die Stimmproduktion auswirkt, insbesondere bei Arten, bei denen nur Männchen singen können. "Wir wissen eine Menge über Physiologie. Aber wir wissen nicht, wie sie sich auf Individuen und vor allem auf Populationen als Ganzes auswirkt", sagt der Experte.
