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Geschlechtsbestimmung und Männchendifferenzierung bei Südlichen Schwertträgerfischen: Bewertung aus evolutionärer Sicht
Sex Determination and Male Differentiation in Southern Swordtail Fishes: Evaluation from an Evolutionary Perspective
Geschlechtsbestimmung und Männchendifferenzierung bei Südlichen Schwertträgerfischen: Bewertung aus evolutionärer Sicht
Autor:
Jens Fedder
Zentrum für Andrologie, Kinderwunschklinik, Universitätsklinik Odense, Universität von Süddänemark, DK-5000 Odense, Dänemark Fische 2023, 8(8), 407; https://doi.org/10.3390/fishes8080407 Eingegangen: 16. Juli 2023 / Stand: 2. August 2023 / Angenommen: 2. August 2023 / Veröffentlicht: 6. August 2023 (Dieser Artikel gehört zur Sonderausgabe Genetik und Evolution der Fische)
Figure 1. Geographical distribution of the eight southern swordtail species known to date. The black area surrounded by the black line shows the distribution of X. helleri (“green swordtail”) stretching from the middle of Mexico to Guatemala, Belize and Honduras. X. alvarezi (“blue swordtail”) is located in the light blue area, X. signum in the red area, X. mayae in the orange area and X. kallmani in the lilac area, while X. clemenciae (“yellow swordtail”), X. monticolus and X. mixei are located in the yellow area. The horizontal blue bar represents 1000 km, and the blue arrows show the direction north
Abstrakt:
Südliche Schwertträgerfische, die zu den lebendgebärenden Teleosten namens Xiphophorus gehören, sind einzigartige Modelle für Studien zur Evolution von Geschlechtschromosomen. Monofaktorielle geschlechtsbestimmende Systeme, bei denen entweder das Männchen oder das Weibchen das heterogametische Geschlecht ist, sowie die Geschlechtsbestimmung mit mehr als zwei Geschlechtschromosomen finden sich bei Schwertträgern und verwandten Arten. Einige Schwertträgerarten scheinen durch Kreuzung zwischen zwei eng verwandten Arten entstanden zu sein. Obwohl das Schwert bei vielen Xiphophorus-Arten im Laufe der Evolution verschwunden ist, bevorzugen Weibchen von nicht schwerttragenden Arten immer noch schwerttragende Männchen, was eine Diskrepanz zwischen natürlicher und sexueller Selektion zeigt. Die natürliche Geschlechtsumwandlung wurde bei Schwertträgern nicht überzeugend genug dokumentiert, aber zumindest bei einigen Unterarten existieren zwei oder mehr männliche Phänotypen. In einem Laborexperiment, das seit über 30 Jahren durchgeführt wird, wurde beobachtet, dass geschlechtsbestimmende Gene bei Hybriden dieser evolutionär jungen Arten von einem Chromosom auf ein anderes übertragen werden können. Während die Faktoren, von denen angenommen wird, dass sie eine zentrale Rolle bei der Geschlechtsbestimmung und -differenzierung spielen, z.B. Dmrt1 und AMH, während der Evolution hoch konserviert sind, wurden mehrere Hauptbestimmungsfaktoren in Teleosten nachgewiesen. Eine endokrin induzierte Geschlechtsumkehr wurde beim Guppy Poecilia reticulata, einem weiteren lebendgebärenden Fisch, nachgewiesen. Bei Schwertträgern (X. helleri) können endokrine Disruptoren wie Nonylphenol und Bisphenol A zu einer Degeneration der Hodenzellen und zur Hemmung der Spermatogenese führen. Darüber hinaus sind Schwertträger in Süßwasseraquarien sehr einfach zu züchten und können daher gute Modelle für die Untersuchung der Faktoren sein, die die Geschlechtsbestimmung und die Männchendifferenzierung beeinflussen.
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