Bewährte Riesenspermien

Die Männchen vieler Tierarten produzieren vergleichsweise riesenhafte Spermien, um ihre Befruchtungschancen zu maximieren. Diese Strategie ist nicht neu, zeigen Untersuchungen einer internationalen Forschergruppe. Schon vor gut 100 Millionen Jahren dürften männliche Muschelkrebse Samenzellen gebildet haben, die mindestens ebenso lang waren wie die Tiere selbst.

muschelkrebse1 Muschelkrebse sind klein und gut gepanzert. Foto: Renate Matzke-Karasz

Die erstaunliche Länge gehe allerdings nicht auf eine besonders lange Schwimmgeißel zurück, erläutern Renate Matzke-Karasz von der Universität München im Magazin „Science“. Vielmehr sei die gesamte Samenzelle zu einem langen, gewundenen Faden ausgezogen. Der Grund für den Riesenwuchs liegt vermutlich in einer starken Konkurrenz zwischen den Spermien.

Muschelkrebse werden meist nicht größer als zwei Millimeter. Ihren Namen verdanken sie einem Panzer, der aus zwei Klappen besteht und den gesamten Körper umschließt. Matzke-Karasz und Kollegen studierten 23 Fossilien der kreidezeitlichen Art Harbinia micropapillosa. Als Vergleichsgruppe dienten 18 Vertreter einer heute lebenden Art (Eucypris virens), die bekanntermaßen körperlange Spermien produziert.

muschelkrebse2 An diesem Fossil von Harbinia micropapillosa sind die feinen Gliedmaßen und anderen Körperanhänge gut erhalten. Bild: Natural History Museum, London

Die winzigen Studienobjekte wurden an der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle in Grenoble mit einer Technik untersucht, die der Computertomographie ähnelt. Bei dieser Holotomographie wird zusätzlich zur Abschwächung auch das Abbremsen der Röntgenstrahlen in der Probe erfasst. Das Resultat sind dreidimensionale Modelle mit einer Auflösung im Mikrometerbereich, die feinste Gewebestrukturen tief im Körperinnern zeigen.

Bei fünf der fossilen Krebsen ließ sich das Geschlecht klar bestimmen. Wie ihre modernen Verwandten, verfügten die kreidezeitlichen Männchen bereits über kräftig entwickelte Muskelpumpen, um überlange Spermien bei der Begattung durch die Samenleiter pressen. Bei den Weibchen zeigten die 3D-Modelle dagegen Samenblasen, die als Zwischenspeicher für die erhaltenen Spermien dienen. Und ganz offenbar waren diese Speicher prall gefüllt worden, kurz bevor ihre Besitzerinnen für Abermillionen Jahre im Sediment eingeschlossen wurden. „Unsere Holotomographien enthüllen also eine fossile Besamung“, folgert Radka Symonova von der Karls-Universität in Prag.

Forschung: Renate Matzke-Karasz, Sektion Paläontologie, Department für Geo- und Umweltwissenschaften, und Geobiocenter, Ludwig-Maximilians-Universität München; Robin James Smith, Lake Biwa Museum, Kusatsu; Radka Symonova, Department of Zoology, Charles University, Prague; und andere

Veröffentlichung Science, Vol. 324, 19. Juni 2009, p 1535, DOI 10.1126/science.1173898

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Paläontologie, Uni München
Fossile Ostracoden
Ostracod Biology
European Synchrotron Radiation Facility