Ja, das Ei ist ein Wunder, es ist mehr als eine Nährstoffbombe, es birgt Le-ben. Auch die verschiedenen Arten der Fortpflanzung sind wundersam.
Wie kommen die Geschlechter zur richtigen Zeit an den richtigen Ort zusammen, um, beide fruchtbar, Nachwuchs zu zeugen?
Seit sich die unterschiedlichen Tier- und Pflanzenarten zur geschlecht-lichen Fortpflanzung weiterentwickelt haben, mussten sie oftmals ein kompliziertes Balzritual für die Partnerwahl entwickeln. Auch das darauf folgende Brüten oder die Behütung der Eier ist ein spannendes Thema.
Dies ist der zweite des dreiteiligen Themas "Das Wunderwerk Ei". Die Links zu dem ersten Blogbeitrag über das Ei an sich und den dritten über die Ernährung mit Hühnereiern können Sie hier ebenfalls entdecken. Na dann: AUDE SAPERE - wagen Sie zu wissen :-)
Welche Arten der Fortpflanzung gibt es?
- Die ungeschlechtliche Fortpflanzung: Zuerst trat die ungeschlechtliche Vermehrung auf. Diese einfache Zellteilung wird auch Knospung genannt und herrscht bei Bakterien heute noch vor. Eine Zelle teilt sich hierbei in der Mitte durch. Ihr in zwei Hälften getrennter Körper bildet dadurch identische Klone von sich. Wenn man einen Regenwurm (vorausgesetzt an dem richtigen Glied) beispielsweise in zwei Hälften schneidet, wachsen beiden Körperhälften eigenständig ein neuer Kopf bzw. Schwanz nach.
- Die eingeschlechtliche Fortpflanzung: Eine weitere Variante der Fortpflanzung ist die Parthenogenese oder Jungfernzeugung. Hier entsteht aus unbefruchteten Eizellen, also ohne männliche Spermien, die Vortäuschung einer Befruchtung innerhalb des Muttertieres. Solche Tiere sind z.B. einige Einzeller, Insekten, Würmer, Schnecken, Haie und sogar Reptilien.
- Die geschlechtliche Fortpflanzung: Hierbei treffen Samenzelle und Ei aufeinander, entweder durch interne Befruchtung, wie bei dem Menschen, oder durch externe Befruchtung, wie bei den meisten Fischarten, bei denen Männchen und Weibchen zu einer bestimmten Zeit zusammen finden und zeitgleich ins Wasser ablaichen bzw. absamen, damit Ei und Samen sich finden können.
Das sind die drei grundsätzlichen Fortpflanzungarten, alle weiteren Details wurden lediglich perfektioniert! Die ungeschlechtliche Fortpflanzung entstand noch in der Urzeit, sie ist bei den niederen Tierklassen weit verbreitet. Aber sogar bei "niederen" Einzellern entwickelte sich die geschlechtliche Vermehrung und zwar in der Form der Konjugation (siehe unten). Die Säugetiere werden wissenschaftlich "Mammalia" genannt, was von "Mamma" lateinisch "Brust" abstammt. Wir Menschen dürfen uns, den Säugetieren angehörig, zu den höheren, weiter entwickelten Tieren zählen. Aber auch die ersten Säugetiere waren Eierleger! Die letzten heute noch verbliebenen Vertreter dieser Urart sind das Schnabeltier und der Ameisenigel. Sie legen noch heute bebrütete, dotterhaltige Eier mit einer ledrigen Schale.
Weitere exotische Vermehrungsweisen:
Beim Pantoffeltier Paramecium z.B. legen sich zwei Individuen eng aneinander, die Zellmembranen lösen sich auf, die Zellinhalte vermischen sich, die Zellkerne teilen sich und jeweils eine Hälfte der Gene wandert in den anderen über, um dort mit der neuen Genkombination zu verschmelzen. Danach trennen sich die Tiere wieder und jeder von ihnen teilt sich daraufhin später mehrmals.
Bei dem Geißeltierchen Chlamydomonas, findet eine andere Fortpflanzung statt: Das Tierchen teilt sich in viele kleine Kopien von sich selbst, (es ist dann ein Isogamet) trifft danach auf andere Isogameten und verschmelzt mit ihnen, woraus eine Zygote (befruchtetes Ei) entsteht und neue Chlamydomonas gedeihen.
Dann gibt es auch noch die Anisogamie, bei der das Tierchen sich einmalig in große, wenig aktive Geschlechtszellen (Ei) teilt oder mehrfach in kleinere aktive Geschlechtszellen (Spermien), welche jeweils nur die Hälfte des Genmaterials enthält als sonstige Zellen. Dies stellt die Evolution zum Ei hin dar, da hier die Arbeitsteilung zwischen den Geschlechtern (männlich, weiblich) entsteht.
Es gibt Tiere, die sich ungeschlechtlich und geschlechtlich fortpflanzen. Sie vermehren sich je nach Bedingungen des Umfelds auf der effektivsten Weise. Knospung und Teilung ist eine rasche Vermehrungsmöglichkeit bei guter Wetterlage. Verschlechtert sich das Wetter tritt die geschlechtliche Fortpflanzung in Aktion.
Die überwiegende Mehrzahl der heute existierenden Arten pflanzt sich jedoch auf geschlechtlichem Wege fort, was genetische Weiterentwicklung ermöglicht. Warum sollten Lebewesen jedoch Energie und Körperreserven auf die Produktion von Ei- und Samenzellen verwenden, Balz und Brut inklusive, wenn die ungeschlechtliche Vermehrung doch schneller und einfacher ist?
Vorteile der geschlechtlichen Vermehrung und Vorteile des Eies:
Seit der Evolutionstheorie von Charles Darwin im 18. Jahrhundert, zeigte sich, dass die Entwicklung und Anpassung aller Tier- und Menschenarten durch eine natürliche Auslese entstand und entsteht, was bedeutet: Überlebensfähige paaren sich öfter.
Ohne Sexualität und ohne diese natürliche Auslese könnten Umweltveränderungen eine ganze Art hinwegraffen, da alle Individuen gleichermaßen unfähig wären mit der neuen Situation zurecht zu kommen
und daran zugrunde gehen würden.
Mit Sexualität erfolgt Entwicklung rascher, als ohne. Durch Paarung setzen sich positive Merkmalsveränderungen schneller durch. Geschlechtlose Tiere dagegen verändern sich
morphologisch nur aufgrund zufälliger Veränderungen der Erbmasse (Mutationen), die selten brauchbar und eher unberechenbar auftreten.
Energie und Eianzahl hängen eng miteinander zusammen. Weniger Eier zu legen gibt dem Weibchen die Chance, Energie dafür zu sparen, größere Dotterreserven für die Individuen zu produzieren und dem Nachwuchs das Überleben sicherer zu ermöglichen. Wenn die Eiablage viel Kraft erfordert, muss dementsprechend die Anzahl der Eier reduziert werden.
Innere Befruchtung ist eine weitere Entwicklungsstufe in der geschlechtlichen Fortpflanzung. Hierbei ergeben sich logischerweise weniger Verluste der Samen- und Eizellen. Die Eier sind im Körperinnern besser geschützt oder man/frau kann den Nachwuchs mit harter Schale und zusätzlicher Nahrung ausstatten.
Imposante Balz, interessantes Eierlegen und amüsantes Brütverhalten
Da durch die interne geschlechtliche Fortpflanzung nicht mehr unwillkürlich irgendein Spermienpaket die außen abgelegten Eier befruchtet, sondern ein ausgewählter Partner mit einem Tier intim wird, wird der Begattungsakt wesentlich bedeutender: Eine Balz geht ihm voraus - oder anders gesagt: Vor dem Sex kommt der Flirt, um den zukünftigen Partner als geeignet oder ungeeignet zu mustern.
Hierfür entwickelten sich die verschiedensten Rituale:
Bei den bekannten "Turtel"-Tauben möchte der Täuberich seiner Partnerin mit aufgeblähtem Gefieder imponieren, läuft
ihr ständig hinterher und stimuliert das Weibchen dabei mit seinen gurrenden Lockrufen, einen Eisprung zu bekommen.
Eine etwas weniger romantische Art der Balz findet man bei einigen Vogelspinnenarten. Die männliche Spinne muss um sein Leben
tanzen, wenn er sich fortpflanzen möchte. Er tanzt ganz beeindruckend mit den Vorderläufen, vibriert musizierend mit seinem Hinterkörper und schlägt
mit den Beinen im Takt, um das Weibchen zu hypnotisieren. Nur dann kann es sich kurz mit ihm paaren und eventuell lebendig davon kommen (siehe Video oben links).
Was tut man nicht alles für seinen Nachwuchs... Die männliche Geburtshelferkröte trägt den Laich um die Hinterbeine gewickelt durch die Gegend, statt ihn einfach im Wasser abzulassen. Er pinkelt auf die Eier, damit die Gallertmasse anschwillt oder wässert sie in regelmäßigen Zeitabständen im Teich. Beutelfrösche in Südamerika tragen ihre Eier in einer extra gewachsenen Hauttausche auf dem Rücken, die mit einer akrobatischen Bewegung dorthinein befördert werden. Der weibliche Magenbrüterfrosch verschluckt die Eier! Die Larven entwicklen sich also tatsächlich im Magen. Wenn sie weiter entwickelt sind, kriechen die kleinen fertigen Frösche wieder aus dem Maul heraus.
Viele Insekten haben sogenannte Legeröhren entwickelt, die aus dem Körper heraus wachsen und teilweise drei mal größer als ihr eigener Körper sind. Damit können sie präzise an sonst unzugängliche Stellen wie in Schlitze der Holzrinde oder in andere Insektenlarven oder deren Eier ihren zukünftigen Nachwuchs hinein (!) legen. Der Giftstachel der Wespen und Bienen hat sich aus diesem ursprünglichen Legerohr entwickelt.
Beeindruckend ist auch die Hingabe der Kaiser- und Königspinguine. Sie balancieren ihr einziges Ei zwischen den Füßen Tag und Nacht und gehen mit ihnen spazieren, um sich in der eisigen Antarktis (Südpol) in einer riesigen Kolonie sich gegenseitig wärmender Pinguine einen wärmeren Platz zu ergattern. Dies müssen die Tiere mehrere Wochen aushalten bis der Partner von der Futtersuche zurück kommt und das Elternteil abwechselt.
Andere Vögel haben auch einen sogenannten nackten Brutfleck an der Bauchseite, mit dem sie die Eier mit ihrem direkten Hautkontakt wärmen können. Schwäne reißen sich hierfür extra ihre Federn aus.
Weitere skurrile Verhaltensweisen sind im Buch "Das Ei - Wunder der Natur" von Robert Burton, ISBN 3-440-05761-5, nachzulesen.
Nestbau
In Sachen Nestbau übertreffen sich viele Arten. Es wird gewoben, gesammelt, gesucht, angepasst, Lehm und Kleber oder Kokons hergestellt und und und. Es gibt Schwanzmeisen, die sich sogar Türen bauen, mit denen Sie das Nest schließen können. Es gibt Dächer, Hängeschaukeln und und und... Es gibt auch unechte Brutkammern mit Pseudoeingängen oberhalb des Schwanzmeisennests, das die Beutejähger also überzeugt, nichts mehr vorfinden zu können.
Aber nicht alle geben sich viel Mühe. Eulen und viele Falkenaugen übernehmen die verlassenen Nester anderer Vögel.
Die Fürsorge
Da die Produktion, das Brüten oder Behüten von Eiern wesentlich mehr Kraft benötigt als die Spermienproduktion helfen sich manche Elternteile gegenseitig bei der Aufzucht. Das Männchen kann das Weibchen wesentlich entlasten, indem es seine Partnerin bspw. durch Füttern mit Nährstoffen versorgt.
Die Männchen der Gottesanbeterinnen sind dafür bekannt, das letzte Opfer für ihre Nachkommenschaft zu sein. Sie werden nach oder sogar
noch während der Paarung vom Weibchen aufgefressen.
Bei Gliedertieren scheint der Kannibalismus im Spätsommer, wenn das Futter knapp wird und die Weibchen eben hungrig sind, ein ganz alltäglicher Vorgang zu sein.
Rollenverteilung
Wenn die Mutter Embryos mit körpereigenen Nährstoffen versorgt, wird sie in eine tragende Elternrolle gedrängt. Produziert sie stattdessen Eier, die sämtliche für die Entwicklung benötigten
Nährstoffe enthalten, wird die körperliche Verbindung aufgelöst und jeder oder beide Elternteile können die Verantwortung für das junge Leben übernehmen.
Bei der internen Befruchtung (bei Vögeln, Säugetieren und manchen Fischen) kann das Männchen seine Partnerin noch vor der Eiablage oder Geburt im Stich lassen und weitere Weibchen zur
Genweitergabe aufsuchen. In der Mehrzahl der Fälle bleibt hier die Brutpflege der Mutter vorbehalten.
Bei der externen Befruchtung sieht das ganz anders aus. Das Weibchen legt die Eier vor der Befruchtung ab und kann auf und davon schwimmen, während das Männchen jedoch bei der Besamung als letzter übrig bleibt und diesen lebenswichtigen Prozeß für seinen Nachwuchs unterstützen muss. Seepferdchen sind hierfür bekannt. Auch die männliche Seenadel hat zum Beispiel eine Bauchtasche, in der der Nachwuchs mit Futter versorgt wird.
Der natürliche Weg, eine Familie zu ernähren ist immerhin bei 90% aller Vogelarten eine gerechte Verteilung. Sie leben auch hauptsächlich monogam (mit einem lebenslangen Partner). Männchen helfen hier bei der Aufzucht, indem sie das Nest vorbauen, das Weibchen ablösen, es füttern und die Brut gegen Feinde bewachen.
Wann Männchen, wann Weibchen?
Bei Reptilien ist die Nesttemperatur ausschlaggebend für das Geschlecht. Unterhalb von 34°C entwickeln sich Männchen, unterhalb von 32°C Weibchen.
Bei Menschen sind die männlichen mit dem XY-Chromoson versehenen Spermien meist die schnelleren, doch sind sie nicht so langlebig. Die weiblichen mit dem XX-Chromoson überdauern länger im
Eileiter, von daher ist es eine Frage, wo sich die Eizelle während der Befruchtung befindet und welche Spermien das Glück hat, eher an sie heran zu kommen.
In den ersten Wochen ist das Geschlecht unklar, danach ist es auf dem Ultraschall zu sehen. Zu anfangs entwickelt sich das Leben (zumindest bei den Menschen) weiblich, was sich auch an den für
Männer unnützen Brustwarzen beweist, die zu Beginn einfach mitwachsen und später nicht mehr weiter entwickelt werden.
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