Vertauschte Rollen: Bei Seepferdchen tragen die Männchen den Nachwuchs aus. Das Weibchen legt bei der Paarung seine Eier in eine spezielle Bruttasche am Bauch des Männchens, wo sie von dessen Spermien befruchtet werden. Die Embryos entwickeln sich im Inneren der Bruttasche und werden dabei vom Körper des Männchens mit Nährstoffen und Sauerstoff versorgt, bis die jungen Seepferdchen schließlich per Lebendgeburt auf die Welt kommen – fast wie bei Beuteltieren.
Trächtige Männchen
Aber wie funktioniert die männliche Schwangerschaft auf zellulärer Ebene? Mit dieser Frage hat sich nun ein Team um Yali Liu vom Südchinesischen Institut für Ozeanographie in Guangzhou beschäftigt. Dazu analysierten die Forschenden, wie sich die Zellen in der Bruttasche männlicher Linien-Seepferdchen (Hippocampus erectus) im Verlauf der Tragzeit entwickeln und welche Gene dabei aktiv sind. Ihre Ergebnisse verglichen sie mit der Entwicklung des weiblichen Uterus und der Placenta während der weiblichen Schwangerschaft bei Säugetieren.
Das Ergebnis: Die Bruttasche der Seepferdchen-Väter entwickelt sich ganz ähnlich wie der weibliche Uterus während der Schwangerschaft. Wie bei schwangeren Säugetierweibchen spielen auch bei den trächtigen Seepferdchenmännchen Hormone eine Schlüsselrolle. Doch während bei der weiblichen Schwangerschaft vor allem weibliche Hormone wie Östrogene im Spiel sind, steuern bei den Seepferdchen männliche Hormone die Schwangerschaft.
„Unsere Untersuchungen bestätigten, dass Androgene – also männliche Sexualhormone – anstelle von klassischen weiblichen Hormonen bei der Entwicklung der Embryos in der Bruttasche eine zentrale Rolle spielen“, berichtet Lius Kollege Axel Meyer. „Die Androgene induzieren die Verdickung und die Gefäßbildung der Hautschicht im Bauchbereich zu einer Struktur, die der Plazenta von Säugetieren ähnelt. Hier zeigt sich ein interessanter Unterschied zur Entwicklung des weiblichen Uterus der Säugetiere inklusive des Menschen, die typischerweise von weiblichen Hormonen geleitet wird.“
Veränderungen des Immunsystems
Auch das Immunsystem passt sich während der Seepferdchen-Schwangerschaft an. Denn damit die Embryos nicht als Fremdkörper erkannt und abgestoßen werden, muss die Immunantwort des elterlichen Körpers unterdrückt werden. Bei vielen lebendgebärenden Arten ist dafür ein Gen namens foxp3 verantwortlich. „Erstaunlicherweise fehlt Seepferdchen das foxp3-Gen, was Fragen zu ihren einzigartigen Strategien der Immuntoleranz während der männlichen Schwangerschaft aufwirft“, so die Forschenden. Obwohl die Studie nicht eindeutig klären konnte, welche Mechanismen genau das Immunsystem der Seepferdchen-Väter regulieren, vermuten sie, dass auch dafür die männlichen Geschlechtshormone eine Rolle spielen. „Androgene üben oft eine immunsuppressive Wirkung aus, also eine Unterdrückung der Immunabwehr. Dies könnte zu dieser einzigartigen Immuntoleranz beitragen“, erklärt Meyer.
Womöglich könnte genau diese Eigenschaft sogar dazu geführt haben, dass sich bei Seepferdchen die männliche Schwangerschaft im Laufe der Evolution durchgesetzt hat. „Die unterschiedlichen evolutionären Stadien innerhalb der Familie der Syngnathidae, der Seepferdchen, machen sie zu einem hervorragenden Modell, um die Entwicklung von der eierlegenden Fortpflanzung ihrer Vorfahren zur Lebendgeburt nachzuvollziehen“, sagt Meyer. Ein erster Schritt könnte demnach gewesen sein, dass die Weibchen klebrige Eier am Körper der Männchen befestigt haben. Erst später hat sich dann die Bruttasche entwickelt, die dem Nachwuchs mehr Schutz bietet und so die Überlebensraten erhöht.
„Dank unserer Untersuchungen verstehen wir nun die genetischen, molekularen und zellulären Mechanismen besser, die dieser bemerkenswerten evolutionären Entwicklung unterliegen – wie sich die Schwangerschaft bei weiblichen Säugetieren und männlichen Seepferdchen wiederholt entwickelte, aber auf unterschiedlichen genetischen und hormonellen Wegen“, sagt Meyer.
Quelle: Yali Liu (South China Sea Institute of Oceanology, Guangzhou, China) et al., Nature Ecology & Evolution, doi: 10.1038/s41559-025-02883-5
