Großmütter-Hypothese - Die Menopause ein evolutionsbiologischer Vorteil?

Ich möchte mal etwas grundsätzliches zum Thema Evolution sagen, im Nachgang zu meinem vorstehenden Beitrag, "Dass sich in der Natur keine Systeme durchsetzen, die verschwenderisch mit Ressourcen umgehen erscheint evident; denn die fittere Version hat einfach die besseren Überlebenschancen und wird deshalb die weniger fitte Version mit der Zeit verdrängen."

Bei näherer Überlegung ist das nicht ganz richtig:
Grundsätzlich könnte eine jede Veränderungen des Genoms (Mutation) entweder absichtlich oder unabsichtlich entstanden sein.

Absichtliche Mutationen setzen voraus, dass ein (wenn) schöpferischer Wille beteiligt ist, also entweder so etwas wie eine "höhere Macht", einen "Gott" oder schlicht einen Mikrobiologen. Schöpferischer Wille und unerwünschtes Ergebnis sind dabei nur dann ein Widerspruch, wenn man von der Unfehlbarkeit des schöpferisch Tätigen ausgeht. Es gibt meines Erachtens keine Hinweise auf Genlabore vor dem 20. Jh. Wer nun vor der Erfindung der Genmanipulation nachweisbare genetische Diversität kreationistisch betrachten will: bitteschön; dann können wir uns allerdings jegliche wissenschaftliche Diskussion schenken, so hieße es
dann falsches Forum.

Festzustellen wäre somit aus wissenschaftlicher Sicht:
Mutationen entstehen unabsichtlich.

Wenn Mutationen unabsichtlich entstehen, entstehen sie mangels einer Absicht ohne jede Rücksicht auf ihre Auswirkungen jeglicher Art, sind also komplett ergebnisoffen.

Eine neue Mutation startet innerhalb einer Population
stets in verschwindender Minderheit, ausgenommen in Fällen von Flaschenhälsen/Insellagen.


Die entstehenden Mutationen haben entweder Auswirkungen auf die langfristige Reproduktionswahrscheinlichkeit (=selektiver Vorteil) oder nicht.
Eine Veränderung, die einen selektiven Nachteil trägt, muss untergehen, wenn sie innerhalb einer größeren Population genetischer Konkurrenz ausgesetzt ist.

Selbst eine Veränderung mit selektivem Vorteil hat in einer größeren Gruppe eine geringe Überlebenswahrscheinlichkeit, da sich von 4 elterlichen Allelen nur 2 im Kind fortpflanzen und diese hälftige Überlebenswahrscheinlichkeit in jeder weiteren Generation erneut auftritt. Deshalb müsste die Durchsetzung einer Veränderung mit selektivem Vorteil einen klein genugen Genpool erfordern, also Voraussetzung genetische Insellage.


Liegt weder ein selektiver Vor- noch Nachteil vor, ist es somit selbst in einer sehr kleinen Population unwahrscheinlich, dass die Veränderung langfristig überlebt, da bei jedem Reproduktionsschritt die Hälfte der von beiden Eltern mitgebrachten Allele ausscheiden.

Nun gilt Vorgenanntes aber nur unter der Voraussetzung, dass Papa und Mama jeweils 2 Varianten mitbringen und von diesen 4 angebotenen Varianten 2 zufällig vererbt werden, die beiden anderen zufällig ausscheiden. Also: Obiges gilt nur bei genetischer Konkurrenz im Individuum.

Wie aufgezeigt, wird nach diesem Modell nur ein sehr kleiner Teil der Mutationen ohne selektiven Nachteil überleben, und selbst nur ein sehr kleiner Teil der Mutationen mit selektivem Vorteil.


Eine ganz andere Situation ergibt sich, wenn eine Erbinformation ausschließlich von der Mutter oder vom Vater stammt. In diesem Fall bleibt eine Mutation in den Nachkommen in direkter weiblicher ODER männlicher Linie grundsätzlich bestehen und wird auf der entsprechenden Linie weiter vererbt. Hier wird sich ein etwaiger selektiver Vor- oder Nachteil voll auswirken.


Darüber hinaus gibt es noch weitere Aspekte wie Dominanz. Schade, an dieser Stelle wäre balticbirdy sehr hilfreich gewesen. Gibt es hier sonst jemanden, der uns tiefere Einblicke geben kann?

 

Von wegen. Die Bluterkrankheit z. B. bedeutet ja wohl einen selektiven Nachteil. Trotzdem werden ihre Gene von Generation zu Generation weitervererbt.

Wenn schon Gene mit selektivem Nachteil kaum auszurotten sind, sind es Gene mit selektivem Vorteil erst recht nicht.
Deine Rechnung geht wohl davon aus, dass 2 Eltern immer nur jeweils 1 Kind haben. Dann halbiert sich die Nachkommenschaft von Generation zu Generation. Spätestens wenn die Population nur noch aus 1 Individuum besteht, ist die Überlebenswahrscheinlichkeit des Allels bei Null, da hast du recht.

 

So richtig passen deine Überlegungen zur Evolution nicht zum Thema Menopause.

Survival of the fittest bedeutet, die am besten an die Umwelt angepaßte Variante überlebt unter harten Auslesebedinungen (Flaschenhälse).
Unter weicheren Bedingungen verbreiten sich aber auch scheinbar nutzlose Merkmale wie Pfauenräder, blaue Augen besonders häufig durch sexuelle Selektion.
Desweiteren bleiben rezessive Merkmale im Genpool, die ungünstig sind, wie die von Beaker genannte Bluterkrankheit.
Und dann gibt es noch die Meme, deren Wirkungsweise in letzter Zeit erforscht werden. Ob ich deren Wirkungsweise als "Schalter" richtig wiedergebe, mag ein Biologe überprüfen. Die bei manchen Menschen irgendwann einsetzende Lactoseunverträglichkeit könnte so gesteuert werden, vielleicht auch die Menopause.
Bei allem was mit Fortpflanzung zusammenhängt, reagieren Menschen, eigentlich alle Lebewesen, äußerst sensibel.

 

Ganz so einfach ist es aber doch auch nicht: Jede Züchtung, sei es Pilz, Pflanze oder Tier ist ja eine gezielte Mutation, das klingt besser als absichtliche Mutation. Um also genetische Abweichungen gezielt zu verstärken oder in die Vererbungskette verstärkt einzubringen, braucht man nicht gleich ein Genlabor, sondern im einfachsten Falle einfach dem Apfelbaum einen Zweig aufzupropfen.

 

Ich würde sogar sagen, Züchtung ist ein Schöpfungsakt : Es gibt einen Willen, der die Selektion in Richtung eines Bildes steuert, das der Züchtergott vom zukünftigen Phänotyp (Aussehen) der Spezies vor Augen hat, um einen Zweck (z. B. größere Schinken) zu erreichen.

Bei der Evolution gibt es keinen Willen und keinen Zweck, die allmähliche Veränderung des Phänotyps ist die Folge von Umwelteinflüssen (Klima, Nahrung, Raubtiere). Ursache und Wirkung kehren sich also um. Giraffen haben nicht einen langen Hals mit dem Zweck, Blätter zu fressen, sondern Giraffen(individuen) mit jeweils längeren Hälsen haben häufiger überlebt, mit der Folge, dass der Hals der Spezies immer länger wurde.

Nun kommt aber bei den natürlichen Selektionsmechanismen noch die sexuelle Selektion hinzu : Das Weibchen erwählt dasjenige Männchen zu Paarung, das z. B. die längsten Federn hat. Die langen Schwanzfedern setzten sich durch (obwohl das Männchen dadurch leichter vom Adler gefressen werden kann). Es ist also ein Wille vorhanden und ein Zweck, der die Entwicklung des Phänotyps steuert.

Ist das Evolution, Zucht oder Schöpfung ?

 

Ich weiß nicht, inwieweit Diskussionen über die Evolutionstheorie hier wirklich fruchtbringend sind. Was die "Großmütter?/-eltern"-Theorie angeht hab ich dargelegt, inwiefern die ET hier mE hilfreich sien kann. Falsche oder sehr unpräzise Vorstellungen möchte ich aber nicht unkommentiert lassen. Leider sind über die ET viele urban legends im Umlauf, was nicht zu letzt an ihrer Überstrapazierung liegt: Von der ET werden Antworten in Bezug auf die Menschheit und ihre Geschichte erhofft oder erwartet, die sie nicht liefern kann.

Nein; "fit" heisst in diesem Sinne: produziert mehr Nachkommen, die selber wieder Nachkommen produzieren. In dem Sinne ist ein Pfauenmänchen umso "fitter", je größer und schöner sein Rad ist, da es die besten Chancen hat, Nachkommen zu zeugen. (Ja, dafür gibts Untersuchungen. )


Zu der Blutergeschichte: Stimmt, negative, rezessive Merkmale können lange im Genpool überleben, auch wenn auch sie auf lange Sicht ein schlechtere "Überlebenschance" haben, so damit nicht ein Vorteil verbunden ist. Dies kenne ich bei der Bluterkrankheit nicht. Allerdings können andere Merkmale eines Individuums (auch soziale, zB "blaues Blut") ein negatives Merkmal leicht überdecken, und Menschen sind nun mal komplexe Wesen mit sehr, sehr vielen "Einzelmerkmalen"...

ACHTUNG: Die Mem-Hypothese ist eine interessante Sache, aber a) handelt es sich nicht um Biologie, und b) ist es noch sehr weit davon entfernt, eine Theorie zu sein; zur Zeit ist es eine hübsche Idee und ein spannendes Gedankenspiel im Bereich der Soziologie bzw Psychologie, aber auch nicht mehr.

Es ist die "natürlich Zuchtwahl", wie Darwin das ursprünglich genannt hat, und was heute mit "Evolution" umschrieben wird. Hinter der sexuellen Evolution steht kein Wille, kein Zweck, keine Intention, und es besteht kein grunsätzlicher Unterschied zu anderen Arten der Selektion. Der Grund ist, dass die Vorlieben, nach denen Individuen ihre Partnerwahl treffen, auch evolutionär durch Zufall und Notwendigkeit entstanden sind, wie jedes andere Merkmal auch. Kein Wesen plant, warum es seine Partner wie wählt (mit der teilweisen Ausnahme des Menschen), sondern es findet bestimmte Merkmale bei potentiellen Partnern einfach attraktiv.

Gerade hier ist die Verquickung zwischen Erbinformationen und dem Umfeld sehr groß. Viele Wesen "lernen" zumindest teilweise, was "attraktiv" ist. Tut aber nichts zur Sache, solange keine geplante Überlegung dahinter steht. Und selbst wenn: Auch Rationalität ist nur ein Merkmal; die Welt wird sehen, ob es sich als positiv oder negativ herausstellt...

EDIT

Klingt gut, ist aber ohne Gentechnik falsch.

Züchtung heißt, das Menschen dafür sorgen, dass sich Individuen mit zufälligen Eigenschaften, die als "positiv" gewertet werden, verstärkt oder ausschließlich fortpflanzen. "Gezielt" ist nur die Fortpflanzungs-Selektion, nicht das Entstehen von Merkmalen.

 

Bei mindestens zwei Walarten scheint es wirklich eine Menopause zu geben, dem Kurzflossen-Grindwal (GMA) und dem Orca (OOR). Weibliche GMA gehen mit ca. 36 Jahren in die Menopause, können aber ein Alter von bis 65 Jahren erreichen. Bei OOR tritt die Menopause mit ca. 48 Jahren, die Tiere werden bis 90 Jahre alt. Dazu sind zwischen in den letzten 30 Jahren 7 Arbeiten erschienen, also diese Daten sind wohl reproduzierbar.

Dagegen sind weibliche Finnwale bis zum Lebensende (bis 90 Jahre) reproduktionsfähig.

Interessant ist, dass Johnstone & Cant: The evolution of menopause in cetaceans and humans: the role of demography. Proc Royal Soc B 277:3765-3711, 2010, ebenfalls mit einem Grossmuttermodell arbeiten.

 

Noch ein Nachtrag zu diesem Faden: Alte Schwertwal-Weibchen verhelfen ihren Söhnen zu mehr Nachwuchs - SPIEGEL ONLINE

Ein Hoch auf die Grossmütter!!!

 

Erwachsene Wale (m/f) haben also eine deutlich höhere Überlebenschance mit der Mama an ihrer Seite. Leider hat man über die Ursache nichts herausgefunden. Auch der Nutzen für die Wal-Enkel wurde nicht erwähnt. Na ja, vielleicht findet man das ja in den nächsten 40 Jahren Forschung heraus.

 

" Auch der Nutzen für die Wal-Enkel wurde nicht erwähnt. Na ja, vielleicht findet man das ja in den nächsten 40 Jahren Forschung heraus."

War das jetzt Sarkasmus?

In diesem Thread wurde ja in mehreren Beiträgen herausgearbeitet, dass sowohl Hilfestellungen für die Enkel wie für die eigenen Kinder die Menopause bei Menschen (und Walen) evolutionsbiologisch erklären könnten, also Grossmutter vs. Mutter Hypothese. Beide Hypothesen sind nicht bewiesen, von daher ist es eigentlich schon ganz interessant, dass, jedenfalls nach der Arbeit in Science (und contra Johnstone and Cant), bei den Schwertwalen die Mütter-Hypothese anscheinend die zutreffende ist. Nachdem Schwertwale und Menschen nicht sehr nahe miteinander verwandt sind, kann man sich natürlich vorstellen, dass bei der Entstehung der menschlichen Menopause andere evolutionäre Selektionsmechanismen eingegriffen haben könnten. Es gibt Arbeiten, die gegen die Mütter-Hypothese argumentieren, z.B., Lahdenperä et al. 2010 "Selection on Menopause in Two Premodern Human Population: No Evidence for the Mother Hypothesis." Evolution 65: 476-489.

 

Nun ja, der Spiegel-online-Artikel ist ziemlich dürftig.

In der Einleitung

wird ein Einfluss der Großmütter auf die Enkel angekündigt, aber im Artikel nicht erläutert. In dem Artikel geht es vielmehr um die erhöhte Überlebenswahrscheinlichkeit der nächsten Generation. Beide Geschlechter profitieren offenbar enorm von der Anwesenheit ihrer (jeweiligen) Mutter.

Offenbar ist es der Autorin ein Anliegen, den geschlechtsspezifischen Unterschied - ein leichter statistischer Vorteil für die Söhne - derart in den Vordergrund zu stellen, dass die eigentliche Aussage der Studie verschwimmt.

Da die Kinder in der "Schule" ihrer Mutter und deren Mutter aufwachsen, der Vater und dessen Mutter aber in einer anderen, hat letztere keinerlei Kontakt mit den Enkeln. Dafür soll sie aber immerhin dafür sorgen, dass der Sohnemann mehr Nachkommen zeugt. So so.

Fazit:

 

Ich denke, dass die gesammte Fragestellung in einem Geschichtsforum etwas problematisch ist, da es hier offenbar mehr um Genetik und Evolutionstheorie geht. Wie bereits einige meiner Vorredner angemerkt haben, gibt es eine ganze Menge offene Fragen einerseits und und mangelnde Expertise in genetischen Details andererseits.
Ich will damit niemanden angreifen noch will ich behaupten, dass die Behandlung des Themas hier ganz unfruchtbar sein muss. Ich möchte hier nur auf einige grundsätzliche Probleme aufmerksam machen.

1. Fehlendes Faktenwissen

Wir haben hier keine ausreichenden Informationen darüber
- wann in der Entwicklung die fruchtbare Zeitspanne und die Lebensspanne anfingen sich auseinander zu entwickeln.
- auf welche konkreten genetischen Grundlagen die Menopause genau zurück geht (Mutation oder blosses Deaktivieren von Genen, welche und wieviele Gene daran beteiligt sind, welche anderen Merkmale möglicherweise ebenfalls betroffen sind die ihrerseits vllt. evolutionäre Vor- oder Nachteile darstellen, auf welchen Chromosomen die Gene liegen etc.)

2. Falsche Fragestellung

Die Grossmütterhypotheseund somit dieser ganze Thread fragt nach dem evolutionären Grund für die Menopause bzw. gibt eine hypothetische Antwort auf diese Frage. Vllt. ist diese Frage so schon falsch gestellt.
Wenn man davon ausgeht (wie das hier in ein paar Beiträgen schon angedeutet wurde), dass die Menopause erst durch eine gesteigerte Lebensspanne auftritt (bzw. sichtbar wird) müsste die Frage wohl eher lauten:

Was ist der evolutionäre Vorteil einer längeren Lebensspanne?

Sorum zu fragen scheint mir wesentlich sinnvoller und unproblematischer, weil wir so weniger Annahmen machen müssen. Dass der Mensch schon seit langer Zeit ein soziales Wesen mit der Fähigkeit Wissen weiterzugeben ist, kann ja durchaus als gesichert angesehen werden (In gewissem Maße gilt das ja auch für die schon erwähnten Orcas). Diese Fähigkeit ist bei uns Menschen, durch die hochentwickelte Sprachfähigkeit, extrem entwickelt. Vor diesem Hintergrund erscheint die Langlebigkeit und somit der Erfahrungsschatz der Alten ganz klar ein Vorteil für die ganze Gruppe (Familie) und somit natürlich ein Selektionsvorteil für die Nachfahren zu sein.

Ich würde also die Hypothese formulieren:
Je grösser die Fähigkeit einer Art ist Wissen und Erfahrungen zu speichern (Erinnerung) und weiter zu vermitteln (Lehren und Lernen), desto grösser ist der Selektionsvorteil der aus einer verlängerten Lebensspanne entsteht.

 

Die von Anaximenes eingeführte Überlegung war in letzter Zeit im Fernsehen in Dokus zu hören und ist sicherlich bedenkenswert. Allerdings habe ich hiergegen grundsätzliche Einwände und Gegenfragen:

1. Ich würde nicht zuerst fragen, auf welchem Chromosom wo und wie irgendwelche Eigenschaften konkret codiert sind. Wenn wir die grundsätzliche Richtigkeit der Evolutionstheorie unterstellen ist es auch gar nicht nötig, dass irgendwelche Vor- oder Nachteile an nur ein oder zwei Schaltern hängen. Das wäre im Gegenteil dann zu erwarten, wenn wir kreationistisch denken wollten, was ich in der Tat nicht will, da es mir höchst unsinnig erschiene. Der wesentliche Punkt ist der Vor- oder Nachteil, der sich für die Weitergabe der eigenen Gene ergibt. Ich würde so weit gehen zu sagen, dass an dieser Stelle keine Maus den Faden abbeißt.

2. Vielleicht ist ja das lange Weiterleben der Menschenfrauen nach dem Ende ihrer Fruchtbarkeit tatsächlich das Ergebnis eines Weiterlebens von Menschen im Allgemeinen über ihre frühere Lebenserwartung hinaus. Dann müsste die damit einhergehende Ressourcenverschwendung diese genetische Fehlentwicklung aber allmählich zurückdrängen. Entweder, indem Frauen früher sterbe oder indem sie länger fruchtbar bleiben. Wollte man das also argumentieren, sollte man nach dementsprechenden Hinweisen suchen: Geht die Lebenserwartung von Frauen relativ zu der von Männern zurück? Steigt das Alter, bis zu dem Frauen (ohne Zuhilfenahme von Reproduktionsmedizinern - wir wollen ja nicht schummeln) fruchtbar sind, allmählich an?

3. In welchem Maße ist ein vergleichbares Phänomen bei anderen Arten zu beobachten? Ich kann mir kaum vorstellen, dass die Lebenserwartung von Walkühen in den letzten Jahrhunderten gestiegen ist. Das Gegenteil dürfte aufgrund der Bejagung durch den Menschen der Fall sein. Über Veränderungen in den Ozeanen vor dem pestartigen Auftreten des Umweltschädlings Mensch weiß ich aber nichts zu sagen.

 

Was wir bisher wenig beachtet haben, ist der Umstand dass Menschenmänner zwar abnehmend aber doch grundsätzlich bis zu ihrem Verscheiden zeugungsfähig bleiben. Wenn sich also durch die Evolution herausgemedelt hat, dass Frauen einige Jahrzehnte länger leben, als sie fruchtbar sind, während Männer knapp so lange wie Frauen leben, aber signifikant vor ihrem Verscheiden ihre Fruchtbarkeit einstellen, sollte der Grund hierfür schon in der Überlebenswahrscheinlichkeit des Nachwuchses im einen wie im anderen Fall liegen.
Wenn wir davon ausgehen, dass Opa und Oma einander treu sind und nie fremdgehen, ist es im Prinzip egal, wer von beiden nicht mehr fruchtbar/zeugungsfähig ist. Gehen wir dagegen davon aus, dass beide gelegentlich auch mal die Kirschen aus Nachbars Garten kosten, ergibt sich ein grundsätzlicher Unterschied: Opa legt Kuckuckseier. Oma würde Kuckuckseier ins Nest holen, wenn er es wäre, der nicht mehr zeugungsfähig ist, während sie noch fruchtbar wäre. Nun hat es aber "die Natur so eingerichtet", dass Oma nicht mehr reproduktionsfähig ist, während ihr Oller noch hin und wieder einen Zufallstreffer landen kann. Wo liegt der grundsätzliche Unterschied: Opas Kuckuskinder wachsen in deutlich jüngeren Familien auf, werden also länger betreut. Hätte Oma Kuckuckskinder würden diese mit siechen Alten zusammenleben, sich in deren Pflege aufreiben und womöglich gemeinsam mit den Alten verhungern.

 

Wie viele Großmütter hat es den am Ende der Steinzeit gegeben, damit die Theorie einen Sinn ergibt.

Das Sterberisiko war ja deutlich größer als heute, wo wir nicht mehr an einfachen Infektionskrankheiten sterben.

Am Ende gibt wir sind keine Evolutionsbiologen und selbst die sind sich nicht einig wie genau die Evolution funktioniert siehe Unterschied Richard Dawking und Stephen Jay Gould.

 

Das ist sicher ebenfalls ein Effekt, allerdings wäre dieser ja umso stärker je kleiner die Gruppierungen werden welche sich umeinander kümmern.

Die Verkleinerung der Sippe ist aber ein sehr neuzeitliches Phänomen. Und in einer Großfamilie wäre auch Omas Kind noch betreut.

Die Großmutterhypothese geht ja gerade davon aus das der Effekt durch eine Adaption an Gruppenaufgaben in einer Großgruppe wichtiger war als eigener Nachwuchs. Sprich: weil Alte da sind die sich auch um fremden Nachwuchs kümmern sind die Überlebenschancen der Gruppe besser.

 

Viele unserer moderner Krankheiten gab es aber auch noch nicht. Die heute hohe Lebenserwartung entsteht sehr stark durch niedrige Säuglingssterblichkeit. 60-70 konnte man wohl auch in der Frühzeit problemlos werden.

 

Und wie lang war dann die Menopause und wie viele wurden wirklich 70.

Es gibt einige Effekte beim Menschen und anderen Tieren die keinen Vorteil auf den ersten Blick versprechen wie z.B Homosexualität.

 

Sterblichlkeit

Hallo

Da möchte ich mehrfach widersprechen.

1. Ich galube nichtr, das es viele Krankheiten (außer aids, ebola) nicht schon früher nicht gegeben hat.
Tuberkolose ist schon lange bekannt und anchgewiesen, Karzynome hat es schon früh gegeben. Masern, etc. nciht kein neuzeitl. Phänomen.

2. afaik gibnt es doch jede Menge anthropol. Untersuchungen, die belegen, das die Menchen früjherer Epochen auch deutlich kürzer geelbt haben, als heute, Ausnahmen bestätigen die Regel, aber im Schnitt starben die Leute wesentlich früher als heute.

Lebensumstände (ich möchte nicht in einer mittelalterlichen Burg 20 Jahre gelebt haben, sollte im Winter nicht gerade ein sehr gemütlicher Ort sein) , schlechtere Ernährung als heute, in der Frühzeit, wo da Überleben vom Jagdglück abhing, nicht vom Gang zu Aldis Kühltruhen, ist das Laben ein Überlebenskampf, absolut nichts romantisches und erst recht nicht, für kränkelnde Menschen, Großfamilie und soziale Gesinnung(caritas) hin oder her.

mfg
schwedenmann