Die Bedeutung erhöhter Gehirnkomplexität für die Evolution neuer sozialer Verhaltensweisen

• Antragsteller: Dr. Philip Kohlmeier
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie ; Evolution, Anthropologie ; Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438717569

Sexuelle Konflikte prägen die Evolution reproduktiven Verhaltens. In Männchen begünstigen sie die Evolution von Merkmalen, welche die reproduktiven Entscheidungen der Weibchen zum eigenen Vorteil beeinflussen und einschränken. Dies kann den Selektionsdruck auf die Weibchen erhöhen, Gegenanpassungen zu entwickeln. In der Evolutionsbiologie wird daher angenommen, dass sexuelle Konflikte in einem evolutionären Wettrüsten müden können, welches zur Evolution komplexer sexueller Interkationen führen kann, die vor allem die gegenseitige Manipulation zum Ziel haben. Dies ist besonders interessant, da sich konkrete Vorhersagen für die Untersuchungen von neuronalen Schaltungen, welche das Sexualverhalten kontrollieren, ableiten lassen: Neuronale Schaltungen, die einem sexuellen Konflikt unterliegen, würden demnach nicht nur aus einem Reiz-Antwort Teil bestehen, sondern würden zusätzlich vom jeweils anderen Geschlecht manipuliert werden. In diesem Projekt teste ich diese Annahme an der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, in welcher der sexuelle Konflikt detailliert dokumentiert ist und zudem moderne neurogenetische Werkzeuge es erlauben, neuronale Schaltungen funktional zu untersuchen. Vorläufige Daten zeigen, dass bestimmte Neuronen des Weibchens das Ausstoßen des männlichen Ejakulats beschleunigen können, was einen notwendigen Schritt für ein erneutes Paaren darstellt. Eine bisher noch nicht identifizierte Subpopulation dieser Neuronen wird durch Proteine des männlichen Ejakulats manipuliert, was zu einer Verzögerung des Ausstoßens des Ejakulats und des erneuten Paarens des Weibchens führt. Somit weist diese neuronale Schaltung, neben des Reiz-Antwort Teils eine zusätzliche Ebene der Manipulation auf. Mittels intersectional tools und in Kombination mit Optogenetik und RNAinterferenz werde ich die Neuronen, die vom Männchen manipuliert werden, identifizieren. Die Neuronen, die den Reiz-Antwort-Teil der neuronalen Schaltung darstellen, werde ich mittels eines Kandidatengenansatzes identifizieren. Dieses Projekt ermöglicht es somit, zu untersuchen wie ein sexueller Konflikt die Komplexität des Gehirns beeinflussen kann.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Gastgeber: Professor Dr. Jean-Christophe Billeter