Um beim Konkurrenzkampf um Nachwuchs die Nase vorn zu haben, sind Säugetiermännchen zu einem Kompromiss gezwungen: Sie müssen genau das richtige Mittelmaß aus großer Spermiengröße und schneller Spermienproduktion finden, haben britische Forscher jetzt gezeigt. Zwar verschaffen beide Faktoren ? sowohl Größe als auch Anzahl ? den Spermien jeweils Vorteile beim Rennen zur Eizelle. Als Männchen ist es jedoch nicht möglich, beides gleichzeitig zu optimieren: Je größer die einzelnen Samenzellen nämlich werden, desto länger dauert ihre Produktion, und desto weniger Spermien können insgesamt in einem bestimmten Zeitabschnitt gebildet werden. In praktisch jedem untersuchten Fall, in dem die Weibchen sich mit mehreren Männchen paarten und daher eine starke Konkurrenz herrschte, sei daher die tatsächliche Spermiengröße und -anzahl ein Kompromiss.
Die Evolution ist manchmal eine simple Rechnung aus Vor- und Nachteilen für ein Individuum. Wenn verschiedene Aspekte dabei zu einem Kompromiss zwingen, ist das ein sogenannter Trade-off. Im Falle der Spermien bestimmt zum Beispiel ein Trade-off zwischen Größe und Anzahl der einzelnen Samenzellen, wie viele davon letztlich produziert werden und wie groß sie sind. Investitionen in die Größe der einzelnen Spermien gehen auf Kosten der Gesamtzahl und umgekehrt. Die Forscher nahmen diesen Trade-off nun genauer unter die Lupe und untersuchten, wie er sich auf die Hodengröße und die Geschwindigkeit der Spermienproduktion bei verschiedenen Säugetierarten auswirkt.
Mehrere Studien belegen, dass die Hoden von Säugetieren im Vergleich zum restlichen Körper umso größer sind, je stärker der Konkurrenzkampf unter den Spermien ist. Laut den Forschern ist das aber ein indirekter Zusammenhang, denn entscheidend für die Spermienzahl ist letztlich die Zyklusdauer des samenproduzierenden Gewebes. Sie verglichen Daten zu Zykluslänge, Körpermaße, Hodenmasse und Spermienlänge von 50 Säugetierarten und konnten einerseits belegen, dass die Zyklusdauer bei größeren Tieren länger ist. Größere Spermien ? die im direkten Konkurrenzkampf einen Vorteil gegenüber kleineren haben ? erfordern zudem eine längere Produktionszeit. Diesem Druck begegnen die Säugetiere, indem sie größere Hoden entwickelten ? sie haben mehr spermienproduzierendes Gewebe zur Verfügung, was einer Verkürzung der Zyklusdauer gleichkommt.
Die Selektion auf größere Hoden spiegelt laut den Forschern den Druck wider, in gleicher Zeit mehr Spermien als die Konkurrenten produzieren zu müssen. Andererseits ist die Zahl der Spermien aber durch die Größe der einzelnen Spermien begrenzt. Das Resultat sei der besagte Trade-off zwischen Spermienanzahl und -größe, so die Forscher weiter. Diesem Trade-off ist letztlich das samenproduzierende Gewebe ausgesetzt, denn dort wird die Größe und Zahl der Spermien festgelegt.
Steven Ramm und Paula Stockley (Universität von Liverpool): Biology Letters, doi: 10.1098/rsbl.2009.0635 ddp/wissenschaft.de – Martina Bisculm
