Haplodiploidie

Als Haplodiploidie bezeichnet man eine Form der Geschlechtsdetermination, bei der ein Geschlecht nur einen Chromosomensatz trägt (haploid) und das andere Geschlecht den doppelten Chromosomensatz (diploid). Üblicherweise ist das männliche Geschlecht haploid.

Männchen (Drohn) der Westlichen Honigbiene mit haploidem Genom

Man kann zwei Grundtypen der Haplodiploidie je nach Entstehung unterscheiden:

• Arrhenotokie – haploide Individuen entstehen durch Parthenogenese, also aus einer unbefruchteten Eizelle
• Pseudoarrhenotokie – haploide Individuen durch nachträglichen Verlust des väterlichen Genoms

Bei über 2000 Arten von Hautflüglern (Ameisen, Bienen, Wespen u. a.) schlüpfen aus unbefruchteten Eiern Männchen, welche daher haploid sind.^[1] Haplodiploidie findet man auch bei einigen Borkenkäfern (Tribus Xyloborini und Verwandtschaftskreis der Gattung Coccotrypes in der Tribus Dryocoetini)^[2], bei vielen Fransenflüglern^[3], einigen Schildläusen^[4], Milben^[5] und den Pfriemenschwänzen.^[6]

Da das Genom der Männchen auch in der Mutter und in den weiblichen Geschwistern zu finden ist und somit eine extreme Verwandtschaft vorliegt, vermutet man, dass Haplodiploidie die Staatenbildung begünstigt.^[7] Andererseits erfolgt die Geschlechtsdetermination bei Termiten nicht haplodiploid, trotzdem haben sich bei allen Arten dieser hemimetabolen Insektenordnung hochentwickelte soziale Organisationsformen entwickelt.^[8]

Bei den gut untersuchten Bienen hat sich herausgestellt, dass ähnlich wie beim Menschen für die Geschlechtsbestimmung letztlich ein bestimmtes Gen entscheidend ist. Ist es in zwei verschiedenen Versionen vorhanden (bei den befruchteten Eiern) entstehen Weibchen. Ist es nur in einer Version vorhanden (bei unbefruchteten Eiern) entstehen Männchen. Durch Inzucht kann es dazu kommen, dass dieses Gen in befruchteten Eiern in zwei identischen Versionen vorhanden ist. Dann entstehen diploide Männchen^[1]. Deren Larven werden jedoch nach dem Schlüpfen aus dem Ei von den Arbeiterinnen aufgefressen.

Literatur

• R. Gadagkar: On testing the role of genetic asymmetries created by haplodiploidy in the evolution of eusociality in the Hymenoptera In: Journal of Genetics 70(1), 1991, S. 1–31 online bei der IAS Indian Academy of Sciences, Bangalore.

Quellen

1. Panagiota Manolakou, Giagkos Lavranos and Roxani Angelopoulou. Molecular patterns of sex determination in the animal kingdom: a comparative study of the biology of reproduction. 2006. Reproductive Biology and Endocrinology, 4:59. doi:10.1186/1477-7827-4-59
2. B. B. Normark, B. H. Jordal, B. D. Farrell: Origin of a haplodiploid beetle lineage In: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 266(1435), 22. November 1999, S. 2253–2259 online bei Royal Society Publishing
3. B. J. Crespi: Eusociality in Australian gall thrips In: Nature 359(6397), 1992, S. 724–726
4. S. W. Brown: Haplodiploidy in the Diaspididae – confirmation of an evolutionary hypothesis In: Evolution 12(1), März 1958, S. 115–116
5. R. H. Cruickshank, R. H. Thomas: Evolution of haplodiploidy in dermanyssine mites (Acari: Mesostigmata) In: Evolution. 53(6), Dezember 1999, S. 1796–1803
6. M. L. Adamson: Haplodiploidy of Oxyurida. Effects of this phenomenon in the life cycle In: Annales de parasitologie humaine et comparée 59(4), 1984, S. 387–413 PMID 6486626
7. K. R. Foster, T. Wenseleers, F. L. W. Ratnieks: Kin selection is the key to altruism In: Trends in ecology and evolution 21(2), Februar 2006, S. 57–60 PMID 16701471
8. Schmidt G. H.: Sozialpolymorphismus bei Insekten – Probleme der Kastenbildung im Tierreich. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart 1974.