Temperaturstress und Fertilität - wie gefährdet ist das Ejakulat?

• Antragstellerin: Dr. Claudia Fricke
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449160969

Die uns umgebende Artenvielfalt wird durch viele Faktoren bedroht. Einer dieser Faktoren ist der zu erwartende Temperaturanstieg, der insbesondere problematisch sein könnte für wechselwarme Tiere, deren Körpertemperatur direkt von ihrer Umgebungstemperatur bestimmt wird. Besonders bei Männchen können hitzebedingte Schäden an reproduktiven Eiweißen die Fortpflanzungsfähigkeit vermindern. Die Samenflüssigkeit enthält neben Spermien auch verschiedenartige Eiweiße, die während der Paarung auf das Weibchen übertragen werden und dort Prozesse anstoßen, die wichtig für den männlichen Fortpflanzungserfolg sind. Dieses Forschungsvorhaben untersucht den Einfluss von erhöhter Temperatur auf die Fortpflanzungsfähigkeit wechselwarmer Tiere, deren Fortpflanzung erwartungsgemäß stark hitzebedingte Einschränkungen erfahren wird. In der Taufliege Drosophila melanogaster soll die Stabilität und die temperaturrelevanten Schutzmechanismen der verschiedenen Eiweiße der Samenflüssigkeit bei Hitzestress untersucht werden. Weiterhin im Fokus steht die Erfassung der direkten Auswirkungen möglicher hitzeinduzierter Schäden auf die Interaktionen von Männchen und Weibchen. Wir werden hier auch den Aufbau des Gewebes, das diese Eiweiße produziert anschauen und untersuchen ob es durch Hitzestress zu Veränderungen im Gewebe kommt. Darüber hinaus soll erfasst werden, ob und inwiefern die spermieneinlagernden Organe der Weibchen nach Aufnahme des Ejakulats einen Schutz vor Hitzeeinwirkungen bieten. Dieses umfassende Forschungsprojekt dient somit der Erkenntnis, welches Stadium in der ‚Lebensspanne‘ eines Ejakulats von der Herstellung bis zur Übertragung und Aufbewahrung im Weibchen besonders anfällig gegenüber Hitzestress ist. Zusätzlich erfassen wir, welche Mechanismen das Ejakulat schützen und somit die Fähigkeit zur Befruchtung von Eizellen erhalten. Die Ergebnisse dieser Arbeiten geben uns Einsicht in die potentiellen hitzebedingten Begrenzungen eines grundlegenden biologischen Prozesses. Die gewonnenen Informationen belegen inwieweit diese Beschränkung der Fortpflanzungsfähigkeit, essentiell für die Arterhaltung, eine Gefährdung der biologischen Vielfalt darstellt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen