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Alterungseffekte bei Guppy-Spermien

Europäische Forscher untersuchten sexuelle Selektion und männlichen Fortpflanzungserfolg anhand von Merkmalen wie der Schwimmfähigkeit von Spermien, wobei sich Alterseffekte als besonders signifikant erwiesen.

Gesundheit

Man geht davon aus, dass sexuelle Selektion in entscheidender Weise die Variation von Merkmalen sowohl vor als auch nach der Befruchtung reduziert. Da überraschenderweise die Vielfalt dieser Eigenschaften bestehen bleibt, soll nun die Evolutionsbiologie diese schwierige Frage klären. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt AGEING AND RS (The role of ageing in the maintenance of variability in male reproductive success) erforschte am Guppy Poecilia reticulata, ob die Seneszenz von Spermien diese Vielfalt befördert. In der ersten Projektphase fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Ovarienflüssigkeit aus dem Genitaltrakt weiblicher Guppys nachteilige Alterseffekte auf die Spermienqualität kompensiert, sodass die Spermien dort sechs Monate lang überleben können. Dabei wird die Beweglichkeit der älteren Spermien nach und nach schlechter als die ihrer frisch erzeugten Pendants. Der Paarungserfolg bei Guppys hängt stark von der Beweglichkeit der Spermien ab, sodass Männchen mit älteren Spermien im Nachteil sind. Da Weibchen Alterungseffekte bei Spermien kompensieren, kommt es möglicherweise durch Polyandrie (Paarung mit mehreren Männchen) zu einer Selektion zuungunsten älterer Spermien. AGEING AND RS fand heraus, dass die Befruchtungsrate bei älteren Spermien niedriger ist, wenn frischere Spermien von anderen Männchen vorhanden sind. Signifikanterweise ist dieser Effekt ohne konkurrierende Spermien nicht zu beobachten. Die Spermienalterung benachteiligt auch generationsübergreifend die Fitness der Nachkommen, da männliche Nachkommen von Weibchen, die mit älteren Spermien befruchtet wurden, Spermien mit langsamerer Schwimmgeschwindigkeit produzieren. Die Ergebnisse zeigen den Zusammenhang zwischen Spermienalter und Fitness der Nachkommen auf. Eine noch laufende Langzeitstudie, die gleichzeitig das Alter der Männchen und das der Spermien untersucht, kam bislang zum Ergebnis, dass Altern auf Organismus- und Gametenebene den männlichen Reproduktionserfolg verschlechtert und dabei Variationen erzeugt. Den Projektergebnissen zufolge ist Spermienalterung ein wichtiger Faktor, der mehrere männliche und weibliche Merkmale dominiert, was sich auch auf die Nachkommen auswirkt. Künftig soll erforscht werden, wie die Vielfalt der Merkmale des männlichen Fortpflanzungserfolgs trotz Selektionsdruck bestehen bleiben kann.

Schlüsselbegriffe

Altern, Sperma, Schwimmfähigkeit, Selektionsdruck

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