Gefiederte Seitensprünge — Warum ältere Spatzenmännchen besser fremdgehen
Für ihre Bewerbung um den KlarText-Preis für Wissenschaftskommunikation 2020 in der Kategorie Chemie veranschaulichte Antje Girndt, was sie in ihrer Promotion erforscht hat.
Der Spatz nimmt es mit der Treue nicht so genau. Eine Ausnahme in der Vogelwelt? Keineswegs. Amsel, Drossel, Fink und Star gehen ebenfalls fremd.
Weltweit entlarvten Wissenschaftler:innen bereits mehr als 300 untreue Vogelarten. Dieses Ergebnis widerspricht dem, was sich Frühjahr für Frühjahr beobachten lässt: ein Vogelmännchen und ein Vogelweibchen, die gemeinsam ihre Küken großziehen. Tatsächlich paaren sich jedoch die meisten Vögel auch außerhalb ihres festen Paarbundes. Sie gehen fremd.
Wie kommen Forschende den untreuen Vögeln auf die Spur? Vögel in flagranti zu erwischen ist fast unmöglich. Dafür müssten wir Wissenschaftler:innen den Vögeln rund um die Uhr „nachfliegen“ und wissen, welches Männchen und welches Weibchen ein Paar sind. Mit wem sie sich außerhalb ihrer Partnerschaft in den frühen Morgenstunden oder im tiefen Geäst sonst noch treffen. Das Aufdecken der Seitensprünge gelingt nur, wenn die Untreue zu Nachwuchs führt. Wie bei uns Menschen lügen die Gene nicht! Mittels eines für Vögel angepassten Vaterschaftstest enthüllen Biolog:innen die gefiederten Verwandtschaftsverhältnisse. Dabei zeigte sich ein erstaunliches globales Muster in der Biologie des gefiederten Fremdgehens.
Lundy Island: Ein beringtes Spatzenweibchen ruht sich aus. Zusätzlich zu einem British Trust for Ornithology Metallring bekommen die Lundy Spatzen drei Farbringe. Damit sind sie individuell per Fernglas erkennbar. ©Alfredo Sánchez Tójar
„Wir haben mindestens 77 weltweite Studien, die zeigen, dass alte Vogelmännchen mehr Nachwuchs aus Seitensprüngen zeugen als junge Artgenossen“, so Dr. Julia Schroeder, Verhaltensökologin am Imperial College London. Aber warum? Genau diese Frage untersuchte Dr. Antje Girndt in Ihrer Promotion am Max-Planck-Institut für Ornithologie an Spatzen. Finden verpaarte Spatzenweibchen alte Männchen attraktiver? Fremdgehen birgt für Spatzenweibchen keinen offensichtlichen Nutzen. Sie gewinnen keinen besseren Nistplatz und die Affäre hilft dem Spatzenpaar auch nicht bei der Kükenaufzucht. Alles, was das untreue Spatzenweibchen vom Seitensprungmännchen erhält, sind Spermien und damit Küken, deren genetischer Vater nicht der ist, der sie großzieht. Vielleicht wollen fremdgehende Spatzenweibchen von älteren Männchen bessere Gene für Ihre Küken?
Ältere Vogelmännchen haben im Gegensatz zu jüngeren Vogelmännchen bereits mehr Winter und Sommer überlebt, mehr Fressfeinden und widrigem Wetter getrotzt. Könnte die Überlebensfähigkeit älterer Vogelmännchen ein Indiz für bessere Gene sein? Fällt der Apfel nicht weit vom Stamm sollten auch die Nachkommen älterer Vogelmännchen bessere Überlebenschancen haben, und die braucht so ein Spatz! Durchschnittlich überlebt nur jeder siebte Spatz den ersten Winter. Gene, die die Lebenschancen der eigenen Kinder verbessern, wären daher ein entscheidender evolutionärer Vorteil, der die weibliche Partnerwahl stark beeinflussen sollte.
Ob Seitensprünge mit älteren Männchen genetische Vorteile bieten, hat ein Team von Wissenschaftler:innen des Max-Planck-Institut für Ornithologie, der Universität New South Wales und der Universität Sheffield an einer Population freilebender Spatzen auf der englischen Insel Lundy untersucht. Die freilebenden Spatzen brüten in eigens für sie angebrachten Nistkästen. Eltern und Jungvögel wurden durch Beobachtung identifiziert und für eine kleine Blutprobe gefangen, um einen genetischen Stammbaum zu erstellen. Mit diesen Daten konnte überprüft werden, ob Spatzeneltern, die gemeinsam Küken großziehen, diese auch gezeugt haben. Zwischen 2000 und 2016 wurden 6050 Lundy Spatzen gezeugt. 18,1 Prozent waren Seitensprungküken, und ihre Väter waren größtenteils drei Jahre und älter. Für freilebende Spatzen, die durchschnittlich drei Jahre alt werden, ein stattliches Alter. Dieses erste Ergebnis bestätigte das bekannte Vogelfremdgehmuster. Die Annahme, dass die Nachkommen älterer Spatzenmännchen Überlebensvorteile haben, bestätigte sich jedoch nicht. Stattdessen zeugten Lundy Spatzen von alten Vätern selber weniger Küken, als Lundy Spatzen deren Väter jünger waren.
Lundy Island: Ein beringtes Spatzenmännchen und Spatzenweibchen bei der Paarung. ©Terry Burke
Die Studie zeigte also, dass Seitensprünge mit alten Männchen für die Weibchen nachteilig waren. Um abschließend zu klären, warum alte Vogelmännchen dennoch die meisten Seitensprungküken zeugten, untersuchten wir eine in Volieren lebende Spatzenpopulation am Max-Planck-Institut für Ornithologie bei Starnberg. Jedes Frühjahr dekorierten wir die Volieren mit Nistkästen und Nestmaterial wie Heu und Pferdehaaren. Anschließend begleiteten wir die Brutsaison. Wir beobachteten welche Spatzen gemeinsam einen Nistkasten benutzen. Wir analysierten die genetischen Verwandtschaftsverhältnisse. Das tägliche Beobachten zahlte sich aus. Wir fanden heraus, dass 10% der Küken das Ergebnis einer Affäre waren. Eine geringere, aber dennoch beachtliche Fremdgehrate im Vergleich zu den freilebenden Lundy-Spatzen. Weiterhin zeigte sich, dass die Väter der Seitensprungküken mehrheitlich zwischen fünf und zehn Jahre alt waren. Sie gehörten damit eindeutig zur Rentner-Liga. Unsere Max-Planck-Spatzen bestätigten ebenfalls das weltweit dokumentierte Vogelfremdgehmuster. Unsere Vermutung, dass alte Spatzenmännchen öfter fremdgehen und deswegen mehr Nachkommen aus Seitensprüngen zeugen, bestätigte sich jedoch nicht. Stattdessen wurde deutlich, dass Spatzenweibchen beim Sex das Sagen hatten. Verpaarungen fanden vor allem dann statt, wenn das Weibchen und nicht das Männchen den ersten Balzversuch machte. Das Alter der Spatzenmännchen berührte die Entscheidung eines Weibchens für oder gegen Sex nicht. Ein erstaunliches Ergebnis! Wenn alte und junge Spatzenmännchen gleich oft fremdgehen, konnte es nur eine logische Erklärung geben, warum alte Männchen dennoch die meisten Seitensprungküken zeugen.
Hierfür muss man sich die Ereignisse der Fortpflanzung chronologisch und stark zusammengefasst vorstellen. Die Fortpflanzung bei Vögeln beginnt mit der Partnerwahl, gefolgt von akrobatischen Paarungen die zum gefiederten Nachwuchs führen. Es reicht ein Spermium, um eine Eizelle zu befruchten. Ein Spatzenejakulat enthält jedoch durchschnittlich 640.000 Spermien. Dieses Überangebot hat einen Grund. Nur 1 Prozent der Vogelspermien schafft die gefährliche Passage bis zum Ei. Es findet eine rigorose Auslese im weiblichen Reproduktionstrakt statt. Ein Männchen kann den Spermien Wettkampf gewinnen, wenn sein Ejakulat mehr Spermien enthält, als das seines Rivalen. Ähnlich der simplen Strategie, viele Lose zu kaufen, um die Chance auf einen Lottogewinn zu erhöhen. Es stellt sich die Frage, produzieren alte Vogelmännchen mehr Spermien als junge Vogelmännchen?
Um diese Frage zu beantworten, sammelten wir eine Brutsaison lang Eier von Weibchen, die ihre Voliere entweder mit alten oder mit jungen Max-Planck-Spatzenmännchen teilten. Eigelb und Eidotter sind bei Vögeln von Membranen umhüllt. Schafft das Spermium den Weg bis zum Ei, bleibt es in dieser Membran stecken. Mit einer speziellen Mikroskopier- und Anfärbetechnik konnte ich die steckengebliebenen Spermien an der Eimembran sichtbar machen und auswerten. Tatsächlich hatten Weibchen, die nur mit alten Männchen kopulierten, dreimal so viele Spermien an ihren Eimembranen wie Weibchen, die ausschließlich mit jungen Männchen verkehrten. Wenn also alte Spatzenmännchen mehr Spermien produzieren als jüngere Spatzenmännchen, wären sie folgerichtig die besseren Spermienwettkämpfer. Damit hatten wir erstmals eine mögliche Erklärung, warum weltweit alte Vogelmännchen mehr Seitensprungküken zeugen, als junge Vogelmännchen.
Lundy Island. Mit einer Mikrokapillare wird von einem Spatzenmännchen eine Ejakulatprobe entnommen. ©Julia Schroeder
Wir hatten also eine neue Erklärung für ein bekanntes Phänomen. Wie so oft in der Wissenschaft folgen auf jede Antwort neue Fragen, und neue Fragen umgehend zu erforschen, ist reizvoller als neue Antworten erneut zu überprüfen. Qualitative Forschung zeichnet sich jedoch dadurch aus, dass einzelne Ergebnisse von Nachfolgestudien überprüft und bestätigt werden. Ob der von uns aufgedeckte Zusammenhang zwischen dem biblischen Alter von Spatzen und ihrer Fortpflanzungskraft auf andere Populationen übertragbar ist, muss sich noch zeigen. Bis dahin gilt: Monogamie bei Vögeln ist die Ausnahme und alte Vogelmännchen gehen am erfolgreichsten fremd.
Antje Girndt studierte Biologie an der Universität Rostock, Potsdam und der Humboldt-Universität zu Berlin. Sie promovierte am Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen. In Ihrer Promotion untersuchte sie unter anderem, ob Spatzen (Passer domesticus) altersabhängige Paarungsstrategien zeigen. Nach der Promotion folgte eine Stelle als Postdoc an der Universität Bielefeld in der Abteilung Evolutionsbiologie. Seit 2021 ist sie als Projektmanagerin bei der Bertelsmann Stiftung tätig und setzt sich für gerechtere frühkindliche Bildungschancen ein.