News: Qualität statt Quantität
Bei Spermien gilt offenbar das Motto: Quantität statt Qualität. In manchen Taufliegen jedoch rangeln wenige, dafür aber extrem lange Samenzellen um die Vaterschaft - und sind damit viel erfolgreicher. Also doch Qualität statt Quantität?
Was lassen sich Männchen nicht alles einfallen, um die auserkorene Mutter ihrer Sprösslinge zu beeindrucken: Muskulöse Körper, ausladende Geweihe, lange Schwanzfedern, bunte Gewänder – die Liste ließe sich beliebig fortsetzen. Allerdings ist mit dem ergatterten Stelldichein die Vaterschaft keineswegs gewonnen. Denn die Konkurrenz endet meist nicht mit der intimen Begegnung, im Gegenteil: Jetzt fängt sie erst an.
Denn auch die Weibchen sind durchaus wählerisch, und tragen sie auch nach einem gemeinsamen Abenteuer die Samenzellen des Glücklichen in sich, kommen diese häufig nicht gleich zum Zuge, sondern werden erst einmal zwischengelagert. Schließlich könnte ja noch ein besserer Kandidat für die geteilte Elternschaft des Nachwuchses erscheinen, also heißt abwarten zunächst die Devise der Mütter in spe. Die Samenzellen weiterer potenzieller Väter werden ebenfalls gespeichert, bis das Signal zum Erobern der befruchtungsfähigen Eizelle erfolgt. Die spannende Frage ist nun: Welcher Erbgutspender setzt sich im folgenden Rennen durch – und warum?
Eine Antwort auf diese Frage lautet: der mit dem längsten Schwanz. Das ist zumindest das Ergebnis von Untersuchungen an Drosophila melanogaster. Gary Miller und Scott Picnick von der Syracuse University hatten das Fortpflanzungsgeschehen der unter Forschern so beliebten Taufliege genauer unter die Lupe genommen, nachdem eine enge Verwandte – Drosophila bifurca – 1995 mit dem Rekord der längsten Spermien des Tierreiches aufwarten konnten: 5,8 Zentimeter – das ist das 20fache ihrer Körperlänge und um zwei Größenordnungen mehr als bei anderen Tieren.
Warum produzieren winzige Fliegen wenige, derart riesige Samenzellen, während die sonstige Taktik eher bei vielen, kleinen Spermien liegt? Nach Ansicht der Forscher sind die Weibchen daran schuld – beziehungsweise deren Speicherorgane für Spermien. Denn je länger diese Samentaschen waren, desto größer war der Befruchtungserfolg von Männchen mit langen Spermien gegenüber Artgenossen mit kürzeren Varianten, obwohl sie weniger Samenzellen abgegeben hatten. Konkurrierten sie hingegen in Weibchen mit kurzen Spermienbehältern, beeinflusste die Schwanzlänge den Erfolg nicht.
Der längere Schwanz ermöglicht den Spermien vielleicht, in der Samentasche beim Start die vorderste Position einzunehmen und so dem Feld davonzueilen, sobald der Weg freigegeben ist. Zumindest lässt sich in den Taufliegen-Weibchen sechs Stunden nach der Begattung ein solches Grüppchen mit relativ gestreckten Schwänzen direkt an der Startlinie – am vorderen Ende der Samentasche – beobachten.
Die Forscher sehen dies als einen klassischen Fall von Coevolution. Die Merkmale männlicher Fortpflanzung können sich extrem schnell verändern; und die längeren Schwänze der Samenzellen der Drosophila-Männchen entwickelten sich offensichtlich als Antwort auf die größeren Samentaschen und den damit verknüpften Fortpflanzungserfolg. Dahinter könnte sich sogar ein weiterer Mechanismus verstecken, durch den einzelne Populationen sich so weit auseinander entwickeln, dass sie sich letztendlich nicht mehr miteinander fortpflanzen können und somit als eigenständige Arten zu betrachten sind.
Doch nicht alle Fragen sind beantwortet. So liegt noch im Dunkeln, warum im Laufe der Evolution längere Samenbehälter entstanden. Welchen Vorteil haben die Weibchen davon? Dass sie damit eine Auswahl treffen können, die ihnen bei kurzen Samenbehältern entgeht? Dann müsste allerdings sichergestellt sein, dass die längeren Spermien auch tatsächlich die qualitativ hochwertigeren sind. Für die Männchen bedeutet das Ergebnis, dass alle Mühe vor der Begattung nicht das letzte Kriterium ist und vielleicht auch weniger offensichtliche Heiratskandidaten zum Zuge kommen. Und das ist doch irgendwie ein tröstlicher Gedanke, oder nicht?
Denn auch die Weibchen sind durchaus wählerisch, und tragen sie auch nach einem gemeinsamen Abenteuer die Samenzellen des Glücklichen in sich, kommen diese häufig nicht gleich zum Zuge, sondern werden erst einmal zwischengelagert. Schließlich könnte ja noch ein besserer Kandidat für die geteilte Elternschaft des Nachwuchses erscheinen, also heißt abwarten zunächst die Devise der Mütter in spe. Die Samenzellen weiterer potenzieller Väter werden ebenfalls gespeichert, bis das Signal zum Erobern der befruchtungsfähigen Eizelle erfolgt. Die spannende Frage ist nun: Welcher Erbgutspender setzt sich im folgenden Rennen durch – und warum?
Eine Antwort auf diese Frage lautet: der mit dem längsten Schwanz. Das ist zumindest das Ergebnis von Untersuchungen an Drosophila melanogaster. Gary Miller und Scott Picnick von der Syracuse University hatten das Fortpflanzungsgeschehen der unter Forschern so beliebten Taufliege genauer unter die Lupe genommen, nachdem eine enge Verwandte – Drosophila bifurca – 1995 mit dem Rekord der längsten Spermien des Tierreiches aufwarten konnten: 5,8 Zentimeter – das ist das 20fache ihrer Körperlänge und um zwei Größenordnungen mehr als bei anderen Tieren.
Warum produzieren winzige Fliegen wenige, derart riesige Samenzellen, während die sonstige Taktik eher bei vielen, kleinen Spermien liegt? Nach Ansicht der Forscher sind die Weibchen daran schuld – beziehungsweise deren Speicherorgane für Spermien. Denn je länger diese Samentaschen waren, desto größer war der Befruchtungserfolg von Männchen mit langen Spermien gegenüber Artgenossen mit kürzeren Varianten, obwohl sie weniger Samenzellen abgegeben hatten. Konkurrierten sie hingegen in Weibchen mit kurzen Spermienbehältern, beeinflusste die Schwanzlänge den Erfolg nicht.
Der längere Schwanz ermöglicht den Spermien vielleicht, in der Samentasche beim Start die vorderste Position einzunehmen und so dem Feld davonzueilen, sobald der Weg freigegeben ist. Zumindest lässt sich in den Taufliegen-Weibchen sechs Stunden nach der Begattung ein solches Grüppchen mit relativ gestreckten Schwänzen direkt an der Startlinie – am vorderen Ende der Samentasche – beobachten.
Die Forscher sehen dies als einen klassischen Fall von Coevolution. Die Merkmale männlicher Fortpflanzung können sich extrem schnell verändern; und die längeren Schwänze der Samenzellen der Drosophila-Männchen entwickelten sich offensichtlich als Antwort auf die größeren Samentaschen und den damit verknüpften Fortpflanzungserfolg. Dahinter könnte sich sogar ein weiterer Mechanismus verstecken, durch den einzelne Populationen sich so weit auseinander entwickeln, dass sie sich letztendlich nicht mehr miteinander fortpflanzen können und somit als eigenständige Arten zu betrachten sind.
Doch nicht alle Fragen sind beantwortet. So liegt noch im Dunkeln, warum im Laufe der Evolution längere Samenbehälter entstanden. Welchen Vorteil haben die Weibchen davon? Dass sie damit eine Auswahl treffen können, die ihnen bei kurzen Samenbehältern entgeht? Dann müsste allerdings sichergestellt sein, dass die längeren Spermien auch tatsächlich die qualitativ hochwertigeren sind. Für die Männchen bedeutet das Ergebnis, dass alle Mühe vor der Begattung nicht das letzte Kriterium ist und vielleicht auch weniger offensichtliche Heiratskandidaten zum Zuge kommen. Und das ist doch irgendwie ein tröstlicher Gedanke, oder nicht?
Schreiben Sie uns!