Fruchtbarkeit bei Insekten Krieg der Spermien

Millionen sind im Spiel, nur eines kann gewinnen - ein Spermium zappelt immer gegen riesige Konkurrenz zum Ziel. Jetzt haben Forscher in neuen Studien an Insekten Erstaunliches ermittelt: Männchen schalten Rivalen mit Sekreten aus, und manche Königinnen füllen in Orgien eine körpereigene Samenbank.

Science / AAAS

Von Cinthia Briseño


Steve Jones hat sich intensiv mit dem angeblich starken Geschlecht beschäftigt. 2003 prognostizierte der prominente Genetiker vom University College of London den Männern in einem Buch sogar schon mal das Aussterben . Geradezu ins Schwärmen gerät er aber, wenn er auf ein für viele eher unappetitliches Thema zu sprechen kommt. Spermien.

"Spermien sind auf phantastische Art und Weise variabel", sagt der Fachmann. "Man kann darüber endlos reden. Das Thema ist unerschöpflich."

Stundenlange ernste Diskussionen lassen sich zum Beispiel über das Ejakulat führen. Welches männliche Lebewesen auf diesem Planeten, von Nacktmull über Eber hin zum Elefanten oder Wal, produziert wohl am meisten? Und wie viele weibliche Artgenossen lassen sich mit einem Schuss theoretisch befruchten?

Beim Menschen wären es alle Frauen Europas. Hat Jones jedenfalls einmal ausgerechnet. Ein US-Kollege hat im Internet die Antwort auf die andere Frage dokumentiert: Schweine führen mit acht Milliarden Spermien pro Orgasmus, weit vor dem Menschen mit 280 Millionen.

Säugetierspermien mit zwei Schwänzen, Fliegenspermien, die in menschlichen Relationen so groß wie ganze Gebäude sind, Spermien, die in Gruppen reisen - wahrlich, das Thema ist unerschöpflich. Jetzt zeigen gleich zwei neue Studien im Fachmagazin "Science": Die phänomenalen Flitzer sind längst nicht im Detail erforscht.

In den Reichen einiger Bienen und Ameisen etwa hält die Natur eine Kuriosität parat. Es gibt Königinnen, die paaren sich in ihrem Leben nur ein einziges Mal. Langweilig, denken Sie? Mitnichten. Die Königin nutzt im wahrsten Sinne des Wortes die Gunst der Stunde und lässt sich gleich von mehreren Männchen beglücken. Jedes Tierchen hat eben sein sprichwörtliches Pläsierchen.

Nicht aus reiner Vergnügungssucht

Eine Königin wäre jedoch nicht Herrscherin eines Staates, wären ihre sexuellen Vorlieben reiner Vergnügungssucht geschuldet. Denn, das hat jetzt ein dänisch-australisches Forscherteam um Susanne den Boer von der Universität Kopenhagen herausgefunden, nach dem multiplen Akt geht es im Körper der Königin richtig zur Sache. Es kommt geradezu zu einem Krieg der Spermien.

Den Boer und ihre Kollegen untersuchten den sogenannten Receptaculum seminis, eine Art Vorratstasche, in der Insektenweibchen Spermien über einen längeren Zeitraum speichern können - ohne dass es dabei zu einer Befruchtung der Eier kommt. Nur nach und nach greifen sie darauf zurück.

Jedes Männchen mischt jedoch seinem Samen ein Sekret bei, das den Samen der Konkurrenten angreift. Auf diese Weise versucht das Männchen, sich einen Wettbewerbsvorteil gegenüber seinem Nebenbuhler zu verschaffen.

Das Interesse der Königin ist freilich gänzlich anders gelagert. Möglichst alle Spermien will sie horten, schließlich soll der Vorrat in der Spermathek der Herrin für den Rest des Lebens halten. Aus diesem Grund füge sie der Samenmischung ihrerseits eine Substanz bei, die die schädigende Wirkung des männlichen Sekrets neutralisiert, schreiben die Forscher.

Spezielle Sekrete als Waffe gegen den Nebenbuhler

Den Boer und ihre Kollegen untersuchten die Weibchen verschiedener Bienen- und Ameisenarten. Manche lassen sich bei der einmaligen Paarung sogar nur von einem einzigen Männchen begatten - bei anderen Spezies kommen mehrere Männchen zum Zuge.

Konkurrenz ist im Tierreich jedoch allgegenwärtig. Deshalb fragten sich die Forscher, ob bei den Arten, die es lieber öfter mögen, die Männchen Maßnahmen ergreifen, um die Samenqualität ihrer Konkurrenten negativ zu beeinflussen. Ein bestimmtes Geschlechtsdrüsensekret hatten die Forscher im Verdacht - und siehe da, im Labor konnten sie ihre These bestätigen.

Die Wissenschaftler vermischten den puren Samen eines bestimmten Männchens einmal mit dessen eigenem Sekret und einmal mit dem eines fremden Artgenossen. Dieses Experiment führten sie sowohl bei den Arten mit Einfachbegattung durch als auch bei solchen, die mehrfach zur Sache gingen.

Die Überlebensraten der Spermien zeigten eindeutig: Fremdes Sekret kann dem Samen nichts anhaben, wenn es sich um eine Spezies handelt, deren Königinnen sich nur einfach begatten lassen. Dagegen kann fremdes Sekret sehr wohl die Spermien des Konkurrenten signifikant dezimieren, wenn die Königin auf die Mehrfachbegattung setzt.

Dauerlauf statt Sprint zum Ei

Ein anderes Forscherteam konnte den Krieg der Spermien im Reproduktionstrakt von Insektenweibchen sogar live beobachten. Mollier Manier und seinen Kollegen von der Syracuse University in den USA gelang es, Taufliegen-Männchen zu züchten, deren Spermienköpfe dank fluoreszierender Farbstoffe entweder rot oder grün leuchten. So konnten sie im Taufliegen-Weibchen die Spermien rivalisierender Männchen voneinander unterscheiden - und beobachten, wie die Spermien in den weiblichen Sexualorganen ins Rennen gehen.

Die Biologen berichten ebenfalls im Fachmagazin "Science", dass sich die Spermien in mäßigerem Tempo durch die Vorratstasche bewegen als erwartet. Es handle sich weniger um einen Sprint zum Ei, das befruchtet werden soll, als um einen gleichmäßigen Dauerlauf hin zum Ziel.

Offenbar favorisiert die weibliche Taufliege Drosophila melanogaster nicht zwingend die Spermien eines bestimmten Männchen, schreiben Manier und seine Kollegen. Welche Spermien sie zur Befruchtung heranzieht, hängt den Forschern zufolge von den vorhandenen Mengen der langzeitgelagerten Spermien ab. Außerdem scheinen die Spermien des Männchens, von dem sich die Fliege zuletzt begatten ließ, die Spermien der älteren Besamer zu verdrängen.

Insekten haben offenbar eine ganze Armada von Mechanismen entwickelt, um den fruchtbaren Beitrag des Vorgängers aus dem Weibchen zu verdrängen. Manche befördern sogar mit Hilfe von Penissen, Haken und Pumpen die Spermien des Nebenbuhlers wieder aus dem Weibchen heraus.

Reden kann man darüber endlos - denn das Thema ist unerschöpflich.

Mit Material von ddp



insgesamt 2 Beiträge
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Christoph 19.03.2010
1. Krieg der Spermien
Schon vor vielen Jahren habe ich einen Dokumentationsfilm über Vorteile und Nachteile von Monogamie und Polygamie gesehen, in dem berichtet wurde, dass die männliche Samenflüssigkeit das Sperma von Rivalen angreifen kann. Daher wundere ich mich, dass das jetzt als bahnbrechende Neuigkeit dargstellt wird.
c0mmanderKeen 20.03.2010
2. hm....
Ich finds auch albern das als Neuheit zu verkaufen. Auch die Samenbank (Receptaculum seminis)haben hunderte von Spezies. Sehr albern sowas als neuigkeit und als wissenschaftlichen Artikel ins Netz zu stellen - steht in jedem Lehrbuch...
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