Martin Brengdahl och hans kollegor använder bananflugor som modellorganism. Foto: Karin Söderlund Leifler
I djurvärlden är det vanligt med skillnader i åldrande och livslängd mellan hannar och honor. Ofta lever hannar lite kortare liv än honor. En forskargrupp vid Linköpings universitet vill ta reda på mer om varför det är så. En möjlighet är att könsskillnaderna i åldrande hänger ihop med djurs strävan efter att maximera antalet ungar de kan få under livet.
– Man tänker sig att varje individ har en viss mängd resurser som kan användas till olika aktiviteter. Individen kan antingen lägga mer energi på att öka chansen att få så mycket avkomma som möjligt här och nu. Eller så kan energin investeras i att hålla kroppen i god form, så att individen lever längre och kan fortsätta få ungar senare i livet. Teorin som vi ville testa är att könen prioriterar att använda sina resurser olika och att det bidrar till könsskillnader i åldrande, säger Martin Brengdahl, doktorand vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM, huvudförfattare till studien som publiceras i tidskriften the American Naturalist.
Könens strategier för att lyckas fortplanta sig så mycket som möjligt skiljer sig åt. Hos många djurarter beror hannars möjligheter att bli fäder till många ungar på hur bra de klarar att konkurrera med andra hannar om honorna. Det kan handla om att vinna fysiska kraftmätningar, eller att på olika sätt attrahera honorna med starka färger eller lockande ljud. Denna evolutionära mekanism, där vissa egenskaper avgör vilken tillgång en hanne har till det motsatta könet, och därmed möjlighet att sprida sina gener vidare till nästa generation, kallas sexuellt urval.Bananflugor har haft en central roll i flera upptäckter som lett till Nobelpris, senast år 2017. Foto: Karin Söderlund Leifler
För att undersöka om sexuellt urval kan ligga bakom könsskillnader i åldrande tog forskarna hjälp av bananflugan, Drosophila melanogaster. Forskarna undrade om de båda könen skulle påverkas olika av att vara i sämre kondition, alltså att ha sämre tillgång till näring och energi. De var specifikt intresserade av flugornas förmåga att få ungar och hur denna fortplantningsförmåga ändrades när flugorna åldrades, det som kallas reproduktivt åldrande.Bananflugor i forskningens tjänst.
Flugorna fick göra det som bananflugor gör mest, nämligen äta och para sig. Men i en del av bananflugorna hade forskarna manipulerat arvsmassan, så att flugorna hade många små skadliga mutationer i sina gener. Mutationerna hade en negativ påverkan hela livet och bidrog till att individernas kroppar var lite sämre på att omvandla mat till användbar energi. Så även om alla bananflugorna hade tillgång till samma mat och kunde äta lika mycket, var de manipulerade flugorna i sämre kondition.
För att få para sig med honorna behövde de åldrande hannarna konkurrera ut unga hannar. Det visade sig, som väntat, att hannarna som var i god kondition var relativt bättre på det än de som var i sämre kondition, oavsett hur gamla de var. Hannarnas reproduktiva åldrande sjönk dock i samma takt, oberoende av om de var i bra eller i sämre form.
Ungar nu eller sen?
För honorna såg det annorlunda ut. Tidigt i livet var det ingen skillnad på antalet ungar producerade av honor i god kondition, som kunde utnyttja resurserna bättre, jämfört med de muterade honorna som var i sämre kondition. Däremot åldrades de båda grupperna olika fort. Ju äldre honorna blev, desto fler ungar fick honorna som var i bra form jämfört med sina mindre lyckligt lottade artfränder. Fyndet ligger i linje med att det anses vara tillgången på resurser, till exempel energi från födan, som begränsar hur många ungar honorna kan få.
– Resultaten visar att sexuellt urval bidrar till skillnaderna mellan könen i reproduktivt åldrande. Det beror förmodligen på att honor i god kondition, som har bra tillgång till näring, investerar de extra resurserna i att underhålla sin kropp så att de kan fortsätta få ungar längre upp i åldrarna. Hannar verkar däremot oberoende av kondition lägga en stor del av sina resurser på att omedelbart försöka säkra parningstillfällen, säger Martin Brengdahl.
Forskarna tror att sambandet gäller för fler arter än bananflugan, men att det kan vara skillnad mellan djurslag hur åldrandet påverkas när resurserna begränsas.
Forskningen har finansierats med stöd av bland annat Vetenskapsrådet, Kungliga Fysiografiska Sällskapet i Lund och Helge Ax:son Johnsons stiftelse.
Artikeln: ”Genetic quality affects the rate of male and female reproductive ageing differently in Drosophila melanogaster”, Martin Brengdahl, Christopher M. Kimber, Jack Maguire-Baxter, Antonino Malacrinò och Urban Friberg, (2018), The American Naturalist, publicerad online den 4 oktober 2018, doi: 10.1086/700117
