Neues mathematisches Modell gibt Aufschluss über das Ausbleiben des Stillens bei männlichen Säugetieren

Von einem einzigen Elternteil gesäugt zu werden, könnte einer neuen Theorie von Mathematikern zufolge eine evolutionäre Strategie sein, um die Verbreitung schädlicher Mikroben bei Säugetieren einzudämmen.

In den Regenwäldern Malaysias lebt der einzige bekannte Fall eines wilden männlichen Säugetiers, das Milch produziert. Der Dayak-Flughund ist ein verschwindend seltener Fall männlicher Milchproduktion, obwohl die Fähigkeit zum Stillen bei den meisten männlichen Säugetieren erhalten bleibt.

In den 1970er Jahren gingen Evolutionstheoretiker davon aus, dass das nahezu völlige Ausbleiben der Milchproduktion bei männlichen Tieren, obwohl der Nachwuchs von der zusätzlichen Nahrung profitieren könnte, auf die Unsicherheit der Vaterschaft zurückzuführen sei: Da männliche Säugetiere nicht sicher sein können, dass sie der biologische Vater sind, verringert dies ihren evolutionären Antrieb, viel Geld in die Pflege ihres Nachwuchses zu investieren, wozu auch das Stillen gehört.

Nun haben Mathematiker der Universität York eine ergänzende Perspektive vorgeschlagen. Ihre Hypothese, veröffentlicht in Naturkommunikationlässt vermuten, dass der Grund, warum männliche Säugetiere nicht stillen, an der reichen Mikrobengemeinschaft in der Muttermilch liegen könnte, die eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Darmmikrobioms des Säuglings spielt.

Die Theorie zeigt, wie die Übertragung des Milchmikrobioms von beiden Eltern die Ausbreitung schädlicher Mikroben in Säugetierpopulationen ermöglichen würde. Das ausschließliche Stillen der Mutter verhindert dies, da die Beschränkung der Übertragung des Milchmikrobioms auf die Weibchen tatsächlich wie ein Sieb wirkt und nur die Mikroben mit nützlicher Wirkung zurückhält.

Einer der Autoren der Studie, Dr. George Constable von der Fakultät für Mathematik der Universität York, sagte: „Dieses Thema hat uns fasziniert, als wir über die Azara-Nachtaffen lasen. Sie stellen bisherige Annahmen darüber, warum Männchen nicht stillen, auf den Kopf, denn sie sind die hingebungsvollsten Väter in der Welt der Primaten: Sie kümmern sich zu 80–90 % um die Kinderbetreuung und geben ihre Babys nur zum Säugen an ihre Partnerinnen zurück.

„Wenn beide Eltern an der Fütterung beteiligt sind, verdoppelt sich im Wesentlichen die Chance, dass ein Mikroorganismus weitergegeben wird und sich in einer Population erstmals festsetzt. Unsere Theorie legt also nahe, dass die Selektion gegen die Übertragung schädlicher Mikroben durch die Muttermilch ein zusätzlicher Selektionsdruck gegen die Laktation der Männchen sein könnte.“

Die Erstautorin der Studie, Dr. Brennen Fagan, die am Leverhulme Centre for Anthropocene Biodiversity und der Fakultät für Mathematik der Universität York arbeitet, fügte hinzu: „Muttermilch ist eine lebende Substanz und spielt eine Schlüsselrolle bei der Etablierung des Darmmikrobioms von Säugetieren, einem komplexen Ökosystem aus Bakterien, Viren und Pilzen sowie deren genetischem Material. Dieses Ökosystem spielt eine entscheidende Rolle für die Gesundheit, unter anderem indem es dazu beiträgt, Tiere vor Krankheiten zu schützen, bei der Verdauung von Nahrung zu helfen und in vielen anderen Bereichen, die wir gerade erst entdecken.“

„Mikroben sind weder von Natur aus schädlich noch nützlich. Ihre Anwesenheit und ihr Überfluss bestimmen jedoch die allgemeine Gesundheit dieser inneren Gemeinschaft. Ein ‚falscher Akteur‘ in der frühen Phase des Lebens eines Tieres könnte das Mikrobiom in einem entscheidenden Moment verändern.“

Das mathematische Modell hebt den Vorteil hervor, von nur einem Elternteil ernährt zu werden. Die Forscher meinen jedoch, dass es evolutionär sinnvoll sei, wenn es sich dabei um die Mutter handele, da bereits während der Geburt und vielleicht auch im Mutterleib eine unvermeidliche Übertragung von Mikroben stattgefunden habe.

Dr. Constable fügte hinzu: „Diese Theorie passt zu einem Muster von Strategien, die Säugetiere im Rahmen ihrer evolutionären Bemühungen entwickelt haben, die Verbreitung potenziell schädlicher Elemente einzuschränken. Insbesondere beim Menschen wird die mitochondriale DNA ausschließlich von der Mutter weitergegeben. Dieser Mechanismus dient als natürlicher Filter und bewahrt die genetische Integrität, indem er die Verbreitung schädlicher Mutationen unterdrückt. Darüber hinaus wurde die Prävalenz monogamer Beziehungen bei bestimmten Arten als adaptive Reaktion angesehen, die darauf abzielt, die Übertragung sexuell übertragbarer Infektionen (STIs) zu minimieren.“

Die Forscher weisen darauf hin, dass ihre Hypothese nicht als Grundlage für Urteile über unterschiedliche Ernährungsweisen menschlicher Säuglinge gedacht sei.

Dr. Fagan fügte hinzu: „Unser Modell konzentriert sich sehr stark auf die langfristige Evolution des Tierreichs. Das Modell sagt uns nichts über die individuellen Entscheidungen einzelner Familien, wie sie ihre Kinder sicher ernähren, insbesondere nicht für Menschen in der modernen Welt. Unsere Hypothese füllt eine Lücke in der Evolutionstheorie und befasst sich mit dem Selektionsdruck auf Säugetiere auf Populationsebene und über sehr lange Zeiträume, die mehrere Generationen umfassen.“