Buntbarsche trimmen ihre Spermien
Bei der Fortpflanzung ist die Konkurrenz im Tierreich gross. Deshalb buhlen paarungswillige Männchen mit auffälligen Farben, langen Federn oder beeindruckenden Stosszähnen um die Gunst der Weibchen. Bei den Buntbarschen macht diese Konkurrenz aber nicht bei Äusserlichkeiten halt, sie betrifft auch Spermien.
Unterschiedliche Buntbarsch-Männchen wenden bei der Befruchtung der weiblichen Eizellen verschiedene Strategien an. So sammeln die sogenannten Nestmännchen leere Schneckenhäuser, die sie den Weibchen als Bruthöhle zur Verfügung stellen. Winzige Schmarotzer, die Zwergmännchen, hingegen können sich am ablaichenden Weibchen vorbeischlängeln und in die Spitze des Schneckenhauses gelangen.
Dadurch haben die beiden Männchentypen ganz unterschiedliche Ausgangslagen, wenn es um die Befruchtung geht. Während das Nestmännchen seine Spermien nur im Eingang des Schneckenhauses abgeben kann, kann das Zwergmännchen die Eier innerhalb des Hauses befruchten. Seine Spermien brauchen daher nur einen viel kürzeren Weg zurückzulegen als die Keimzellen der Nestmännchen.
Eine Forschungsgruppe um Michael Taborsky vom Institut für Ökologie und Evolution der Universität Bern konnte nun zeigen, dass die Spermien der beiden Männchentypen ganz unterschiedliche Leistungen vollbringen. «Während die Keimzellen der Zwergmännchen am Anfang sehr schnell und zielgerichtet schwimmen, sind die Nestmännchen-Spermien im Vergleich dazu eher träge und weniger effizient im Verfolgen ihrer Schwimmrichtung», wird Taborsky in einer Mitteilung der Uni Bern zitiert.
Dies macht sich aber mit der Zeit bezahlt: Während die schnellen Spermien der kleineren Fische sehr bald ermüden und nach zwei bis drei Minuten ganz absterben, leben die Nestmännchen-Spermien wesentlich länger. Sie können also auch dann noch das Ei befruchten, wenn sie es nach dem langen Weg, den sie zurücklegen mussten, endlich erreichen, wie die Forscher im Fachjournal «Science Advances» berichten.
Entscheidend ist dabei die unterschiedliche Bauart der Spermienzellen. Die Köpfe der Keimzellen sind bei den Nestmännchen grösser, womit sie über mehr Energiereserven verfügen. Dies geht allerdings auf Kosten der Fortbewegung. Diese entgegengesetzte Spezialisierung der Spermien lässt sich gut mit der besonderen Art der Fortpflanzung der Tiere erklären.
Die Lösung für die Spermien heisst: schnell, aber auch schnell tot, oder ausdauernd, aber dafür weniger zielgerichtet. Nachdem die Spermien beider Männchentypen im Schneckenhaus verschiedene Strecken zurücklegen müssen, erreichen sie mit dieser Spezialisierung auf unterschiedliche Weise ihr Ziel.