Sie gibt es seit 300 Millionen Jahren, sie haben die Dinosaurier überlebt und sich mit der Evolution verbündet, um unsere Versuche, sie loszuwerden, zu überlisten. Jetzt haben japanische Forscher der Universität Hokkaido einen weiteren Grund aufgedeckt, warum es uns nicht gelungen ist, ihre Populationen einzudämmen: weibliche Solidarität.
Schaben sind ebenso wie Termiten, Schlangen und Haie seit langem dafür bekannt, dass sie zu einer „jungfräulichen Geburt“ oder Parthenogenese fähig sind, einer Form der ungeschlechtlichen Fortpflanzung, die ohne Befruchtung erfolgt. Weniger bekannt sind jedoch die Faktoren, die diesen Prozess auslösen. Ist die Abwesenheit von männlichen Schaben die einzige Voraussetzung für die ungeschlechtliche Fortpflanzung oder spielt auch das soziale Umfeld eine Rolle? Da Schaben soziale Lebewesen sind, die in Gruppen leben, gingen die Forscher der Universität Hokkaido davon aus, dass es noch andere Faktoren als die Abwesenheit von Männchen geben muss.
Um ihre Hypothese zu testen, führten die Forscher 11 Experimente mit verschiedenen Gruppen amerikanischer Kakerlaken, einem weit verbreiteten Schädling, durch. Die Kontrollgruppe bestand aus einem Männchen und einem Weibchen, die sich paaren durften. Andere Gruppen bestanden aus jungfräulichen Weibchen, die isoliert, in Gruppen von bis zu fünf Tieren und mit kastrierten Männchen gehalten wurden. Außerdem gaben die Forscher weibliche Sexualpheromone – die von jungfräulichen Weibchen in größeren Mengen abgesondert werden als von solchen, die sich bereits gepaart haben – in Behälter, in denen einzelne Schaben untergebracht waren, um zu sehen, ob sie dies als Signal für die Abwesenheit des Männchens auffassen und daraufhin mehr Eier produzieren würden.
Was sie herausfanden, war, dass in Gruppen untergebrachte Weibchen, insbesondere solche mit drei oder mehr Insekten, schneller Eier produzieren als alle anderen Gruppen. Darüber hinaus wurden die Eier synchron produziert. Seltsamerweise war dieses Verhalten auch bei den in verschiedenen Behältern gehaltenen Tieren zu beobachten. Darüber hinaus produzierten die in Gruppen untergebrachten Weibchen ihre zweite Charge von Eiern in kürzeren Abständen als die allein gehaltenen (durchschnittlich 18 gegenüber 27 Tagen).
Das Vorhandensein von kastrierten Männchen und weiblichen Sexualpheromonen trug dagegen wenig zur Steigerung der Produktion bei. Die Forscher hatten erstere mit einbezogen, um herauszufinden, welche Auswirkungen (wenn überhaupt) Lebensgefährten eines anderen Geschlechts auf den Prozess der Eiablage haben würden, und entdeckten, dass die weiblichen Schaben, die mit den kastrierten Männchen gruppiert waren, fast genauso lange brauchten, um Eier zu produzieren, wie die isolierten Exemplare, was darauf hindeutet, dass die Förderung der asexuellen Produktion davon abhängt, dass die Weibchen in der Lage sind, das Geschlecht der Lebensgefährten zu erkennen.
Auch bei der Lebensfähigkeit der Eier gab es einen Unterschied. Nur 30 Prozent der ungeschlechtlich gelegten Eier schlüpften, verglichen mit etwa 47 Prozent der durch sexuelle Fortpflanzung erzeugten Eier. Dies könnte eine Erklärung dafür sein, warum die Eiproduktion anspringt, wenn jungfräuliche Schabenweibchen in Gruppen zusammen sind, so die Forscher. Die Synchronisierung der Eiproduktion bei gruppierten Weibchen könnte dazu führen, dass ihre Nachkommen etwa zur gleichen Zeit schlüpfen. Die Nymphen wären in der Lage, ihre Fitness durch Aggregation und die gemeinsame Nutzung von Ressourcen zu steigern, was der geringeren Schlupfrate der asexuell produzierten Eier entgegenwirken könnte.
Die in diesem Experiment gezeigte Solidarität der Weibchen deckt sich nach Ansicht der Wissenschaftler mit anderen Beobachtungen des Verhaltens von Rotaugen. Nur selten kommt es zu Kämpfen zwischen unverpaarten Weibchen, die im selben Behälter untergebracht sind. Stattdessen findet man sie oft eng aneinander gekuschelt, während unverpaarte Männchen, die sich zusammengetan haben, oft kämpfen, bis die Fühler beider Individuen amputiert sind.
Männchen? Wir brauchen keine stinkenden Männchen
Auch wenn die Schlupfrate von ungeschlechtlich erzeugten Eiern im Allgemeinen niedriger ist als die von konventionell gelegten Eiern, sind die aus diesen Eiern schlüpfenden Schaben dennoch in der Lage, eine Kolonie zu bilden und mindestens drei Generationen lang ohne den Beitrag eines Männchens aufrechtzuerhalten, wie die Kolonie beweist, die sich bildete, als die Forscher 15 zufällig ausgewählte erwachsene Weibchen in einen Behälter setzten. Etwas mehr als drei Jahre später war sie auf mehr als 300 Weibchen mit Nymphen und erwachsenen Tieren unterschiedlichen Alters angewachsen. Da sie unter optimalen Bedingungen im Labor gehalten wurden, schätzen die Forscher, dass einige der Schaben sogar die fünfte Generation erreicht haben könnten.
„Unsere Studie zeigt, dass weibliche Schaben die ungeschlechtliche Eiproduktion fördern, wenn sie zusammen sind und nicht allein“, sagt Forscher Hiroshi Nishino. „Dies stimmt mit der Tatsache überein, dass Nachkommen, die von fünfzehn Weibchen in einem größeren Behälter produziert wurden, eine Kolonie für mehr als drei Jahre aufrechterhalten haben, während diejenigen, die von einem einzigen Weibchen produziert wurden, ziemlich schnell ausstarben. Zusätzlich zu der erhöhten Fruchtbarkeit der in Gruppen untergebrachten Weibchen könnte die synchronisierte Eiproduktion auch eine höhere Überlebensrate durch die Ansammlung von Larven ähnlichen Alters gewährleisten.“
Während dies in der Insektenwelt eine beeindruckende Leistung weiblicher Solidarität sein mag, verheißt es nichts Gutes für menschliche Gesellschaften. Da weibliche Amerikanische Schaben bereits mehrere Vorteile gegenüber den Männchen haben, die es ihnen ermöglichen, sich an neue Lebensräume anzupassen – zunächst einmal haben sie eine längere Lebenserwartung und ihre größere Körpergröße schützt sie vor Umweltveränderungen – macht ihre Fähigkeit, sich ungeschlechtlich fortzupflanzen und Kolonien über mehrere Generationen aufrechtzuerhalten, sie zu einer gesundheitlichen Bedrohung, mit der man rechnen muss, da sie Krankheiten übertragen. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sie sich fortpflanzen, damit wirksamere Schabenfallen gebaut werden können, so die Forscher.
„Die Fallen, die Sexualpheromone verwenden, um nur männliche Schaben anzulocken, sind nicht ausreichend“, sagt Nishino. „Das Verständnis des physiologischen Mechanismus, der hinter den Fortpflanzungsstrategien steht, sollte uns helfen, in Zukunft effektivere Wege zur Ausrottung von Schaben zu finden.“
Die Studie wurde in den Zoological Letters veröffentlicht.