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Gesundheit+Medizin

Partnerwahl auf Eizell-Ebene

Befruchtung
Eizelle und Spermien (Bild: Blackjack3D/ iStock)

Bei der Befruchtung erreicht nur ein Spermium von vielen Millionen sein Ziel – die Eizelle. Welche Samenzelle das Rennen macht, hängt aber offenbar nicht nur von der Fitness der Spermien ab, sondern auch von subtilen Signalen des Eis. Denn wie eine Studie enthüllt, scheinen die chemischen Signale der Eizellen für die Spermien einiger Männer attraktiver zu sein als für die eines anderen. Nach Ansicht der Forscher legt dies nahe, dass die menschlichen Eizellen eine zuvor unerkannte sexuelle Selektion durchführen: Ihre Lockstoffe erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Befruchtung für bestimmte Partner, für andere dagegen verringern sie diese.

Das Phänomen der sexuellen Selektion ist im Tierreich weit verbreitet und gut erforscht. Dabei stellt ein Partner durch sorgfältige Auswahl seines Gegenübers sicher, dass die gemeinsamen Nachkommen möglichst „gute“ Gene mit auf den Weg bekommen. Beim Menschen und bei vielen Säugetieren sind die Frauen dabei das wählerische Geschlecht, weil die Fortpflanzung sie mehr Energie und Zeit kostet. Auch bei der Partnerwahl des Menschen spielen solche biologischen Selektionsprinzipien Studien zufolge zumindest unbewusst eine Rolle. So finden wir beispielsweise Partner attraktiver, die uns in bestimmten Genen eher unähnlich sind. Doch wenn es dann zum Sex kommt, ist die Frage der Partnerwahl und Selektion gängiger Annahme nach abgeschlossen. Zwar schafft nur eine winzige Minderheit der Millionen bei einer Ejakulation freigesetzten Spermien die Reise zur Eizelle. Auf die Frage, wer dort als erster ankommt, hat sie aber keinen Einfluss – so jedenfalls dachte man bisher.

Lockstoff-Wirkung im Test

Bekannt ist schon länger, dass sich Spermien auf ihrem Weg zur Eizelle an von ihr freigesetzten Botenstoffen orientieren. „Sie reagieren auf die chemischen Lockstoffe, die in der follikularen Flüssigkeit rund um die Eizelle präsent sind und orientieren sich beim Schwimmen darauf zu“, erklärt Erstautor John Fitzpatrick von der Universität Stockholm. „Nach traditioneller Sicht dienen diese chemischen Signale nur dazu, den Spermien den Weg zur Eizelle zu zeigen. Wir wollten aber wissen, ob die Eizelle diese Lockstoffe auch dazu nutzt, um zwischen verschiedenen Spermien zu selektieren.“ Von einigen Meerestieren mit äußerer Befruchtung ist beispielsweise bekannt, dass die chemischen Signale der Eizellen nur auf Spermien von bestimmten, möglicherweise genetisch kompatibleren Männchen wirken. Das weckte bei Fitzpatrick und seinen Kollegen die Frage, ob es diese Form der sexuellen Selektion möglicherweise auch beim Menschen gibt.

Um das herauszufinden, stellten sie die Spermien von gut 30 Männern auf die Probe. In einem ersten Experiment ließen sie die Forscher die Samenzellen in einem Gefäß frei, in dem in einer Richtung die Follikelflüssigkeit der Partnerin dieses Mannes lag, in der anderen Richtung die einer fremden Frau. In einem zweiten Experiment bekamen die Spermien die Eizell-Lockstoffe verschiedener Frauen jeweils einzeln im Vergleich zu einer neutralen Kontrolle präsentiert. Die Wissenschaftler beobachteten dabei das Schwimmverhalten der Samenzellen, aber auch, wie viele am Ende an ihrem Ziel angekommen waren.

Eizellen sind wählerisch

Die Experimente zeigten: Es ist offenbar kein Zufall, wie gut ein Spermium auf den Lockstoff einer Eizelle reagiert. Stattdessen hängt dies stark davon ab, von welchem Mann und von welcher Frau die Keimzellen stammen. „Die Follikelflüssigkeit der einen Frau zog die Spermien des einen Mannes stärker an, während die Lockstoffe der anderen stärker auf die Spermien eines anderen Mannes wirkten“, berichtet Fitzpatrick. „Das zeigt, dass die Interaktion von Spermium und Eizelle von der spezifischen Identität der beteiligten Männer und Frauen abhängt.“ Warum jedoch die Samenzellen des Mannes auf den Lockstoff bestimmter Frauen stärker reagieren, ist bislang unklar. So spielte es für das Ergebnis keine Rolle, ob die Follikelflüssigkeit von der Lebenspartnerin des Mannes stammte oder nicht – hier konnten die Wissenschaftler keine Korrelationen in der Anziehungskraft finden. Dennoch sei diese selektive Reaktion nichtzufällig und wiederholbar, wie die Forscher feststellten.

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Nach Ansicht von Fitzpatrick und seinen Kollegen sprechen diese Ergebnisse dafür, dass es auch auf der Ebene der menschlichen Keimzellen eine sexuelle Selektion gibt: „Die chemische Kommunikation zwischen Eizellen und Spermien erlaubt es den Frauen, eine ‚kryptische Wahl‘ darüber zu treffen, von welchem Mann sie sich befruchten lassen“, so die Wissenschaftler. „Denn von den im Schnitt nur rund 250 Samenzellen, die die Eileiter hinaufschwimmen und in Eizellnähe ankommen, ist nur rund jeder zehnte überhaupt dazu fähig, auf die chemischen Lockstoffe zu reagieren und das Ei zu befruchten.“ Insofern könnte schon eine leicht geringere Anziehungskraft der chemischen Signale ausreichen, um die Chance einer Befruchtung zunichtezumachen. Möglicherweise, so vermuten die Forscher, könnte diese verborgene und von den Frauen nicht kontrollierbare Partnerwahl auf Keimzell-Ebene sogar hinter den Fällen von Kinderlosigkeit bei Paaren stecken, für die man bislang keine biologische Erklärung kennt.

Quelle: John Fitzpatrick (Universität Stockholm) et al., Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, doi: 10.1098/rspb.2020.0805

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