Sædceller gjenkjenner “brødre”

Sædceller som lyser i rødt og grønt, røper "forbløffende" atferd hos mus

5. mai 2010 av Christine Dell'Amore, National Geographic News

Hos musearter der hunnene parer seg med mange forskjellige hanner, danner sædcellene grupper med sine nærmeste selektninger for å sikre seg er forsprang i kappløpet mot egget, viser en ny undersøkelse.

Når de først har entret hunnen, kan sædcellene finne – og ved hjelp av strukturer på hodet – bokstavelig talt hekte seg på sine søsken midt i flommen av sædceller fra andre hanner. Det gjør at sædcellene blir "liggende på hjul" omtrent som konkurrerende sykkelryttere, og komme seg raskere frem enn de klarer alene, sier en av initiativtakerne til undersøkelsen, Heidi Fischer, evolusjonsgenetiker ved Hoekstra Laboratory ved Harvard University i USA.

"Det er virkelig forbløffende at de individuelle cellene klarer dette," sier Heidi Fischer. "Vi tenker oss vanligvis sædceller som klumper av DNA med svært raske haler. Men (nå vet vi) at de er i stand til å danne slike komplekse grupperinger."

Det er også overraskende at sædcellenes evne til å gjenkjenne hverandre er "utrolig raffinert", tilføyer Heidi Fischer.

Under forsøkene kunne sædcellene identifisere andre sædceller fra den samme hannen, også hvis de andre sædcellene var blandet med tilsvarende fra nær beslektede mus.

Evolusjonen tvinger sædcellene til gruppearbeid

Heidi Fischer og kollega Hopi Hoekstra studerte musearten Peromyscus polionotus som holder seg én partner gjennom hele livet, og en beslektet art, P. leucopus, som holder seg med flere forskjellige partnere. Hunner av arten P. leucopus kan pare seg med flere forskjellige hanner i løpet av ett minutt.

Forskerne hentet ut sæd fra flere individer av hver art og blandet to prøver med fire ulike kombinasjoner. I et forsøk blandet man f.eks. sæd fra to ubeslektede individer P. polionotus, mens de i et annet så på sæd fra to "brødre" av arten P. leucopus (Sæden bærer både hankjønns- og hunkjønnskromosomer).

I begge forsøkene ble sæden fra den ene hannen farget slik at den lyste grønt i ultrafiolett lys, men sæden fra den andre lyste rødt.

Begge artenes sædceller dannet grupper som svømte betydelig raskere enn enkeltcellene.

Men i førsøkene med P. leucopus gikk sædcellene i kompaniskap utelukkende med egne brødre. Hvordan cellene dro kjensel på hverandre, vet man ennå ikke.

Én teori går ut på at beslektede sædceller skiller ut et bestemt protein på hodet, som fungerer som identifisering, skriver forfatterne i undersøkelsen.

Ifølge Heidi Fischer er det også interessant å vite at gruppearbeidet bare varte i to timer eller mindre, altså frem til sædcellene var fremme ved egget. Forbrødringen var glemt da rivaliseringen om å trenge inn i egget ble hovedsaken.

I motsetning til dette dannet sæden fra P. polionotus tilfeldige grupper uten familiære bånd, viser undersøkelsen, som nylig ble offentliggjort i tidsskriftet Nature.

Resultatene støtter opp om en langvarig antagelse om at konkurranse er en drivkraft i utviklingen av sædcellers atferd, sier Heidi Fischer.

Kanskje du er interessert i ...

Les også