Warum brauchen männliche Tiere täglich Millionen Spermien, um sich fortzupflanzen? Und warum gibt es überhaupt zwei Geschlechter? Um diese und verwandte Fragen geht es in der neuen Ausgabe des Forschungsmagazins „Molecular Human Reproduction“, die heute (16.10.2014) erscheint. Der Evolutionsbiologe Steven Ramm von der Universität Bielefeld hat das Themenheft zur Spermienkonkurrenz zusammengestellt.

In der Natur ist es nicht ungewöhnlich, dass ein Weibchen kurz hintereinander von mehreren Männchen begattet wird – das gilt zum Beispiel für Schimpansen. „Die Spermien der verschiedenen Männchen konkurrieren dann in dem Weibchen um die Befruchtung der Eier“, sagt Ramm. „Ganz generell gilt, dass sich das beste Sperma durchsetzt. Dabei spielt die Schnelligkeit oder auch die Menge der Spermien eine Rolle. Nützlich kann es dann auch sein, wenn die Samenflüssigkeit zähflüssig ist. So kann sie sich im Geschlechtsorgan der Weibchen festsetzen und damit anderes Sperma abhalten.“

Wenn die Spermien eines Männchens mit denen von anderen konkurrieren, müssen die jeweiligen Samenzellen für diesen „Kampf um das Ei“ vorbereitet werden. „Das passiert bei der Bildung der Spermien im männlichen Körper, der Spermatogenese“, erklärt Ramm. Mit diesem Thema befasst er sich in einem eigenen Artikel, zusammen mit drei Kollegen der Universitäten Basel (Schweiz) und Münster. Spermien gelten als der vielgestaltigste Zelltyp im ganzen Tierreich. Die Forscher beschreiben, wie unterschiedlich Samenzellen bei Fliegen, Fadenwürmern und Wirbeltieren gebildet werden. Auch zeigen sie, dass nicht nur die Menge an Spermien eine Rolle spielt, sondern ebenfalls deren Gestalt. „Schon die Größe der einzelnen Samenzelle kann einen Wettbewerbsvorteil bedeuten“, sagt Ramm. Neben den menschlichen Spermien, die winzig sind und sich mit einem Schwanz fortbewegen, gibt es beispielsweise kugelrunde und kriechende oder auch Riesenspermien, die größer sind als die Männchen, die sie produzieren.

Evolutionsbiologen untersuchen, wie sich Lebewesen im Lauf von Jahrmillionen entwickelt haben. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage, wie sie sich an ihre Umwelt angepasst haben. „In unserem Themenheft geht es uns vor allem darum zu zeigen, warum die Fortpflanzung bei den Tieren so abläuft, wie sie abläuft“, sagt Ramm. „Diese Erkenntnisse können zum Beispiel auf lange Sicht Fortpflanzungsbiologen helfen, Spermien genetisch so zu verändern, dass die Chance der Befruchtung steigt. Solche Methoden könnten zum Beispiel genutzt werden, um gefährdete Tierarten zu erhalten.“

Dr. Steven Ramm forscht seit 2012 an der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld. In der Arbeitsgruppe Evolutionsbiologie befasst er sich unter anderem mit der Frage, wie sich die bei männlichen Tieren die Merkmale entwickeln, die die Zeugungsfähigkeit ermöglichen. 2006 promovierte Ramm an der University of Liverpool (England), an der er bis 2009 als Wissenschaftler tätig war. Darauf folgten Forschungsaufenthalte an der Universität Innsbruck (Österreich) und der Universität Basel. Ramm verantwortet das Projekt „Funktionelle und evolutionäre Genetik der Samenflüssigkeit“, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Außerdem ist er für das EU-Forschungsprojekt „SpermEvolution“ zuständig.


Den Artikel finden Sie unter:

http://ekvv.uni-bielefeld.de/blog/uniaktuell/entry/krieg_der_spermien

Quelle: Universität Bielefeld (10/2014)


Publikation
Steven A. Ramm, Sperm competition and the evolution of reproductive systems (Editorial). Molecular Human Reproduction, http://dx.doi.org/10.1093/molehr/gau076, erscheint am 16.10.2014

Steven A. Ramm, Lukas Schärer, Jens Ehmcke, Joachim Wistuba, Sperm competition and the evolution of spermatogenesis. Molecular Human Reproduction, http://dx.doi.org/10.1093/molehr/gau070, erscheint am 16.10.2014