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Serie: Bio bizarr (12):Kampf der Keimzellen

Die Frage, wer wie viel in den Nachwuchs investieren muss, führt bei Seescheiden zu einem sehr außergewöhnlichen Sexualverhalten.

Markus C. Schulte von Drach

Der größte, ja der eigentliche Unterschied zwischen Mann und Frau ist das Maß an Investitionen in den Nachwuchs, den sie leisten. In der heutigen Zeit mag diese Aussage überraschend klingen - wir sind immerhin (angeblich) emanzipiert.

Seescheiden der Art "Styela plicata" können ihre Keimzellen verändern.

(Foto: Foto: Southeastern Regional Taxonomic Center/South Carolina Department of Natural Resources (USA))

Doch die Entstehung der Geschlechter überhaupt hing mit der Frage zusammen, wer wie viel in den Nachwuchs investiert.

Alles begann mit der Entwicklung der gemeinsamen Fortpflanzung zweier Individuen, Um Nachwuchs zu zeugen, mussten sich zwei Partner finden, die ihr Erbmaterial vermischen und dem entstehenden neuen Leben etwas Nahrung und Baumaterial als Startkapital auf den Weg geben konnten. Dazu mussten Keimzellen produziert werden.

Fair wäre es nun natürlich gewesen, jeder würde die Hälfte investieren. Aber die Natur ist nicht fair. Und so entwickelten sich schließlich zwei sich ergänzende Strategien: Die weibliche, sehr viel in wenige, große Eizellen zu investieren. Und die männliche, eine große Zahl beweglicher, aber billig ausgestatteter Keimzellen herzustellen - die Spermien.

Der Konflikt um die Investitionen setzt sich jedoch trotz dieser grundsätzlichen Festlegung fort. Davon können viele alleinerziehende Eltern ein Lied singen.

Auf die Nachbarn kommt es an

Doch es gibt Tierarten, bei denen sich die Geschlechter sogar auf der Ebene der Keimzellen weiterhin eine Art Wettkampf liefern. Ein anschauliches Beispiel dafür haben Wissenschaftler der University of Queensland in Australien kürzlich entdeckt.

Wie die Forscher Angela Crean und Dustin Marshall im Fachmagazin PNAS berichteten, können Seescheiden der Art Styela plicata unterschiedliche Formen von Keimzellen produzieren - je nachdem, wie viele Nachbarn sie haben. Die ausgewachsenen Tiere - es handelt sich um Zwitter - leben festgewachsen in Kolonien und entlassen ihre Eizellen und Spermien ins Wasser in der Hoffnung, dass diese auf Keimzellen eines Nachbarn treffen.

Leben jedoch viele Tiere in einer Kolonie, besteht die Gefahr, dass gleich mehrere der männlichen Samenzellen in eine Eizelle eindringen. Und das ist für alle schlecht. Denn diese sogenannte Polyspermie endet meist tödlich.

Crean und Marshall untersuchten nun die Keimzellen von Seescheiden, die entweder einzeln oder zusammen mit vierzehn Artgenossen in einem kleinen Käfig im Wasser des Manly Boat Harbor, Brisbane, gehalten wurden.

Nach einem Monat produzierten einzeln lebende Tiere Eizellen mit einer Oberfläche, die neun Prozent größer war als die der zusammengepferchten Artgenossen. Allerdings hatten sie nicht mehr in die sogenannte Ovicelle investiert - jenen Teil der weiblichen Eizelle, aus der der Embryo entsteht. Die Einsiedler hatten lediglich für eine größere Zielscheibe für Spermien gesorgt. Denn von denen waren schließlich nicht so viele zu erwarten wie in dichtbesiedelten Kolonien.

Eizellen als Zielscheibe

Seescheiden in Kolonien brauchten dagegen keine große Oberfläche zu bieten - im Gegenteil. "Wenn Weibchen feststellen, dass es viele, um ihre Eizellen konkurrierende Männchen gibt, machen sie es ihren Artgenossen schwerer, 'sie zu kriegen', indem sie kleine Eier produzieren, die nicht so leicht zu finden sind", erklärte Crean. Dafür besitzen diese Keimzellen größere Ovicellen und es entwickeln sich darauf größere Embryos.

Auch die Spermien hatten unterschiedliche Eigenschaften. "Wenn es viele konkurrierende Männchen gibt, die die weiblichen Eizellen befruchten wollen, produzieren sie größere, wettbewerbsfähigere Spermien, die länger leben", stellte Crean fest.

Diese Veränderungen, so Crean, machen Sinn, wenn man festgewachsen ist. "Kann man dem Konkurrenzkampf selbst nicht entgehen, muss man Keimzellen produzieren, die wettbewerbsfähiger sind, um die Chancen auf erfolgreiche Fortpflanzung zu erhöhen.

Natürlich macht diese Variation der Keimzellen vor allem Sinn, wenn die Befruchtung außerhalb des Körpers des Weibchens stattfindet, und nicht über Geschlechtsverkehr.

Konkurrenz erhöht die Spermienzahl

Auch andere Arten reagieren auf der Ebene der Keimzellen-Produktion auf die Umweltbedingungen. Männchen des Seesaiblings (Salvelinus alpinus) geben weniger und langsamere Spermien ab, wenn sie eine dominante Position in der Fischpopulation einnehmen.

Und auch Arten mit innerer Befruchtung reagieren in einem gewissen Rahmen flexibel auf die Konkurrenzsituation. Das gilt offenbar sogar für uns Menschen.

Wie Sarah Kilgallon und Leigh Simmons von der University of Western Australia in Crawley vor einigen Jahren berichteten, geben Männer mehr Spermien ab, wenn sie zuvor Bilder von zwei Männern und einer Frau beim Geschlechtsakt betrachtet haben als wenn die Aufnahmen drei Frauen zeigten. Offenbar wurden die Versuchspersonen nicht nur sexuell stimuliert - sie reagierten auf die Konkurrenz im Bild mit einem erhöhten Spermienausstoß.

Das passt zusammen mit der Beobachtung, dass Arten, bei denen weibliche Tiere sich innerhalb kurzer Zeit mit mehreren Partner einlassen, die Männchen besonders große Mengen von Samen produzieren. Sie verlagern den Wettbewerb gewissermaßen in das Weibchen hinein und versuchen sich, durch die schiere Masse der Keimzellen gegenseitig auszubooten.

Und Menschen, bei denen es keine Garantie dafür gibt, dass die Partner sich treu sind, reagieren offenbar flexibel. Hat der Mann den Verdacht, dass er einen Nebenbuhler hat, rüstet er unterhalb der Gürtellinie auf.

© sueddeutsche.de/hgn
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