Warum das Geschlechterverhältnis beim Menschen 1:1 beträgt

Wir wissen, dass Jungen und Mädchen annähernd gleich häufig geboren werden. Doch wie – und warum – kommt dieses Verhältnis von 1:1 zustande?

Eine neue Studie durchforstet umfangreiche menschliche Datensätze nach Genvarianten, die das Geschlechterverhältnis von 1:1 verschieben, und überprüft die biologischen sowie theoretischen Regeln hinter dem Geschlechterverhältnis.

Was führt zum Geschlechterverhältnis von 1:1?

Frühe Wissenschaftler schrieben der göttlichen Vorsehung zu, dass „jedes Männchen sein Weibchen haben sollte“.

Heute wissen wir selbstverständlich, dass Geschlechtschromosomen das Geschlecht bestimmen. Weibchen besitzen zwei X-Chromosomen, während Männchen ein einzelnes X-Chromosom und ein männchenspezifisches Y-Chromosom haben.

Das Y-Chromosom trägt das geschlechtsbestimmende Gen SRY. Dieses setzt die Entwicklung einer Zellleiste zum Hoden in Gang. Der embryonale Hoden produziert männliche Hormone, die den Embryo auf die Entwicklung zum Jungen ausrichten. Fehlt SRY, wird stattdessen ein anderer Entwicklungsweg aktiviert: Es entsteht ein Eierstock, und der Embryo entwickelt sich zum Mädchen.

Das Verhältnis von 1:1 ergibt sich daraus, wie X- und Y-Chromosomen auf Spermien und Eizellen verteilt werden. Alle unsere Zellen verfügen über zwei Chromosomensätze, die zusammen unser Genom bilden – je einen Satz von jedem Elternteil.

Eine spezielle Form der Zellteilung erzeugt Spermien und Eizellen, die jeweils nur einen Chromosomensatz enthalten. Dadurch besitzt eine befruchtete Eizelle wieder zwei Sätze: einen vom Spermium und einen von der Eizelle.

Jedes Spermium erhält somit eine einzelne Kopie jedes Chromosoms – und genau ein Geschlechtschromosom, entweder X oder Y. XX-Weibchen bilden Eizellen mit einem einzigen Chromosomensatz, die sämtlich ein X-Chromosom tragen.

Bei der Befruchtung einer Eizelle entscheidet daher das Geschlechtschromosom im Spermium über das Geschlecht des Kindes. Embryonen, die ein X von der Mutter und ein weiteres X vom Vater bekommen, werden zu XX-Mädchen. Ein Y-tragendes Spermium führt dagegen zur Entwicklung eines XY-Jungen.

Ein XY-Verhältnis von 1:1 unter den Spermien sollte folglich ein Verhältnis von 1:1 zwischen XX-Mädchen und XY-Jungen hervorbringen.

Variationen des Geschlechterverhältnisses

Im Tierreich gibt es jedoch zahlreiche Abweichungen vom Verhältnis 1:1. Genetische Mutationen können die geordnete Trennung von X und Y unterlaufen oder gezielt männliche beziehungsweise weibliche Embryonen abtöten.

Warum sollte das Geschlechterverhältnis überhaupt bei 1:1 verharren? Schließlich können wenige Männchen die Eizellen vieler Weibchen befruchten.

Tatsächlich sind ungleiche Geschlechterverhältnisse bei vielen Tieren der Normalfall. Das etwa mausgroße Beuteltier Antechinus stuartii bringt beispielsweise nur 32 % Männchen hervor – selbst bei der Untersuchung direkt nach der Geburt. Der Grund ist also nicht, dass männliche Jungtiere häufiger sterben.

Bei vielen Vogelarten weicht das Geschlechterverhältnis deutlich von 1:1 ab, und manche besitzen sehr spezifische Anpassungen mit ökologischem Nutzen. So ist das zweite schlüpfende Kookaburra-Küken, das geringere Überlebenschancen hat, gewöhnlich weiblich – also jenes Geschlecht, das mit größerer Wahrscheinlichkeit überlebt.

Daneben existieren Systeme mit ungewöhnlichen Geschlechtschromosomen. Polare Säugetiere und besondere Nagetiere sind etwa für Systeme bekannt, bei denen ein mutiertes X-Chromosom SRY unterdrückt und dadurch fruchtbare XY-Weibchen entstehen, oder bei denen eine mutierte Variante von SRY funktionslos ist.

Bei diesen Arten überwiegen die Weibchen. Das ist bei Säugetieren nachvollziehbar, die ihre gesamte Fortpflanzung in einem kurzen Sommer bewältigen müssen.

Insekten übertreffen sie allerdings noch. Ein extremes Beispiel ist eine Milbenart mit einem Verhältnis von 15 Weibchen zu 1 Männchen. Bei vielen Fruchtfliegenarten tragen 95 % der Spermien das X-Chromosom, weshalb die Nachkommen überwiegend weiblich sind.

Warum gilt beim Menschen ein Geschlechterverhältnis von 1:1? Fishers Prinzip

Wenn das Geschlechterverhältnis so formbar ist, weshalb haben sich Menschen – wie die meisten Säugetiere – auf ein Verhältnis von 1:1 eingependelt? Der bedeutende britische Statistiker Ronald Fisher stellte die These auf, dass sich dieses Verhältnis selbst korrigiert und zu 1:1 tendiert, sofern keine evolutionären Kräfte Verzerrungen begünstigen.

Die Überlegung dahinter ist einfach: Jedes Kind hat eine Mutter und einen Vater. Ist eines der Geschlechter seltener, werden Eltern dieses seltenen Geschlechts mehr Enkelkinder haben als Eltern des häufigeren Geschlechts.

Sind beispielsweise Männchen das seltenere Geschlecht, hinterlassen Eltern, die zufällig mehr Söhne als Töchter bekommen, mehr Enkel als Eltern mit mehr Töchtern als Söhnen. Gene, die zur Geburt von Söhnen beitragen, werden dadurch begünstigt, bis wieder ein Gleichgewicht erreicht ist.

Lassen sich also beim familiären Geschlechterverhältnis menschlicher Söhne und Töchter messbare und vererbbare Abweichungen von 1:1 feststellen? Und gibt es Belege für Fishers Prinzip – also dafür, dass starke evolutionäre Effekte das Geschlechterverhältnis in der menschlichen Bevölkerung auf 1:1 begrenzen?

In der diese Woche veröffentlichten neuen Untersuchung nahmen die Forschenden Siliang Song und Jianzhi Zhang von der University of Michigan riesige Datensätze aus dem Vereinigten Königreich umfassend unter die Lupe. Ihre Antwort lautet eindeutig: nein.

Zwar fanden sie zwei genetische Varianten, die das Geschlechterverhältnis beeinflussten. Diese schienen jedoch nicht innerhalb von Familien vererbt zu werden.

Warum folgen Menschen also der 1:1-Regel? Handelt es sich lediglich um ein statistisches Artefakt, weil einzelne Familien vergleichsweise wenige Kinder haben und sich selbst starke Abweichungen vom Verhältnis 1:1 über viele Familien hinweg ausgleichen?

Manche Familien verfügen über Genvarianten, die mehr Söhne als Töchter hervorbringen, während andere Familien mehr Töchter als Söhne bekommen. Die Analyse von Song und Zhang legt nahe, dass diese große Variabilität ein Grund dafür ist, einen systematischen Bias nachzuweisen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass Menschen besonderen evolutionären Beschränkungen unterliegen. Vielleicht erzeugt die menschliche Neigung zur Monogamie einen zusätzlichen evolutionären Druck, Fishers Prinzip zu folgen – in einer Form, die für andere Tierarten nicht gilt.

Unabhängig von der Erklärung wirft die Arbeit von Song und Zhang viele spannende Fragen auf und dürfte weitere Forschung zur langjährigen und faszinierenden Frage des ausgeglichenen menschlichen Geschlechterverhältnisses anregen.

Jenny Graves, renommierte Professorin für Genetik und Fellow der Vizekanzlerin, La Trobe University, und Arthur Georges, renommierter Professor am Centre for Conservation and Ecology Genetics, University of Canberra

Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz von The Conversation erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.