Neues zur Evolution von Spermien

Bei Spermien, d.h. den im Hoden von Tieren produzierten und über das männliche Geschlechtsorgan freigesetzten männlichen Samenzellen, wurden enorme artspezifische Variationen beobachtet. Trotz gleicher Grundfunktion haben sich Größe, Form und Anzahl der Spermien unterschiedlich entwickelt. Grund hierfür ist der Konkurrenzdruck bei Spermien nach der Kopulation, d.h. wenn die Spermien verschiedener Männchen darum konkurrieren, die weibliche Eizelle im Genitaltrakt zu befruchten.

Das EU-finanzierte Projekt SPERM EVOLUTION (Towards an evolutionary ecology of spermatogenesis) untersucht an einem einfachen Plattwurm die Spermienevolution bzw. -produktion und die Rolle der Hoden bei der Spermienvariation.

Der Plattwurm Macrostomum ist ein winziger Organismus, der sowohl männliche als auch weibliche Geschlechtsorgane besitzt und bei der Paarung offenbar abwechselnd die männliche und weibliche Rolle übernimmt. In Gruppen mit starkem Konkurrenzdruck oder bei Isolation von anderen Individuen verändern sie jedoch ihre Fortpflanzungsstrategie.

In Gesellschaft beschleunigt M. lignano die Spermienproduktion. Man vermutet, dass der Wurm sich mit dieser flexiblen Spermienproduktion der Anzahl der Konkurrenten in seiner Umgebung anpasst.

Sind keine möglichen Partner in Sicht, findet ein noch erstaunlicherer Prozess statt: in dieser Notsituation befruchten Individuen der Spezies M. hystrix mit ihrem männlichen Geschlechtsorgan die Samenzellen in ihrem eigenen Kopf.

Die Forscher fanden auch heraus, dass eine variierende Spermienkonkurrenz genomweite Veränderungen bei Macrostomum bewirkt. Die Daten werden neuen Aufschluss über die Veränderungen bei der Spermienproduktion über längere oder kürzere evolutionäre Zeiträume geben.

Die genauere Erforschung der männlichen Fortpflanzungszellen und ihrer Produktion in den Hoden kommt sowohl Umweltschützern als auch Evolutionsbiologen zugute, und insbesondere kann das Projekt damit die Brücke zwischen evolutionärer und biomedizinischer Grundlagenforschung schlagen, u. a. zur männlichen Fruchtbarkeit.