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Sex-Evolution

Das Geheimnis der Riesenspermien

Die Spermien von Taufliegen sind um ein Vielfaches länger als die Tiere selbst. Aber warum?
Kopulierende Taufliegen auf einer gelben Oberfläche

Der Körper der Taufliege Drosophila bifurcata ist nur wenige Millimeter lang, doch beim Sperma hält das Insekt einen Rekord: Sechs Zentimeter messen die Samenzellen der Art, im Vergleich zur Körperlänge sind sie die längsten im Tierreich. Biologen stellt das vor ein Rätsel. Bislang konnten evolutionäre Mechanismen die enorm langen Spermien nicht erklären. Nun präsentieren Biologen um Stefan Lüpold von der Universität Zürich einen möglichen Mechanismus, wie die Samen der Tiere immer länger wurden. Dazu kombinierte das Team Daten zu Genetik, Verhalten und Fortpflanzungsphysiologie verschiedener Drosophila-Arten. Die Geschlechtsorgane des Weibchens spielen demnach ebenso eine Rolle für die Entwicklung großer Spermien wie die Konkurrenz zwischen Spermien verschiedener Männchen und die Energiekosten, die dieser Reproduktionsmechanismus den Männchen abverlangt.

Extrem große Spermien sind teuer. Deswegen können nur besonders fitte Fliegenmännchen genug von ihnen produzieren, um regelmäßig Weibchen zu befruchten. Entsprechend sind die Reproduktionsorgane der weiblichen Fliegen darauf ausgerichtet, möglichst lange Spermien zu bevorzugen – dieser als sexuelle Selektion bezeichnete Effekt sorgt dafür, dass die Spermien länger werden. Eigentlich aber sollte die Fortpflanzungschance eines Männchens auch dadurch steigen, dass es einfach deutlich mehr Spermien produziert – auch wenn diese kürzer sind. Wie Lüpold und sein Team argumentieren, sind lange Spermien kurzen jedoch vor Ort überlegen: Sie können nämlich kürzere Spermien schlicht abdrängen, so dass ihre Unterzahl keinen Nachteil bringt. Im Prinzip, so die Wissenschaftler, funktioniert die Evolution großer Spermien ähnlich wie die anderer übertrieben ausgeprägter Geschlechtsmerkmale, etwa großer Geweihe bei Hirschen.

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