Sædceller genkender “brødre”

Hos musearter, hvor hunnerne parrer sig med mange forskellige hanner, danner sædceller grupper med deres nærmeste slægtninge for at skaffe sig et forspring i kapløbet frem mod ægget, viser en ny undersøgelse.

Når de først er inde i hunnen, kan sædceller finde og – ved hjælp af strukturer på deres hoveder – bogstaveligt talt hægte sig sammen med deres søskende midt i strømmen af sædceller fra andre hanner. På den måde kan sædcellerne “ligge på hjul”, nærmest på samme måde som cykelryttere gør i løb, og bevæge sig hurtigere fremad end de kan alene, siger en af ophavsmændene til undersøgelsen, Heidi Fisher, der er evolutionsgenetiker ved Hoekstra Laboratory på Harvard University i USA.

“Det er virkelig forbløffende, at den enkelte celle kan gøre dette,” siger Heidi Fisher. “Vi plejer at forestille os sædceller som klynger af dna med meget hurtige haler. Men [nu ved vi], at de er i stand til at danne disse komplekse grupperinger.”

Det er også overraskende, at sædcellernes evne til at genkende hinanden er “utroligt raffineret”, tilføjer Heidi Fisher.

Under forsøgene kunne sædceller identificere andre sædceller fra den samme han, også selv om de andre sædceller var blandet med sæd fra nært beslægtede mus.

Evolutionen tvinger sædceller til gruppearbejde

Heidi Fisher og hendes kollega Hopi Hoekstra studerede musearten Peromyscus polionotus, der holder sig til den samme partner livet igennem, og en beslægtet art, Peromyscus leucopus, der har mange forskellige partnere. Hunner af arten Peromyscus leucopus kan flere gange inden for et minut parre sig med flere forskellige hanner.

Holdet udtog sæd fra flere individer af hver art og blandede to prøver i fire forskellige kombinationer. I et forsøg blandede de eksempelvis sæd fra to ubeslægtede Peromyscus polionotus, mens de i et andet kiggede på sæd fra to “brødre” af arten Peromyscus leucopus (Sæden bærer både mandlige og kvindelige kromosomer.)

I hvert tilfælde blev sæden fra den ene han farvet, så den lyste grønt i ultraviolet lys, mens sæden fra den anden lyste rødt.

Hos begge arter dannede sædcellerne grupper, der svømmer betydeligt hurtigere end enkeltceller.

Men i hvert forsøg med Peromyscus leucopus dannede sædcellerne udelukkende klynger med deres brødre. Hvordan cellerne genkendte hinanden, vides stadig ikke.

En teori er, at beslægtede sædceller udskiller et bestemt protein på deres hoveder, der fungerer som identifikation, skriver forfatterne i deres undersøgelse.

Ifølge Heidi Fisher er det også værd at bemærke, at gruppearbejdet kun varede to timer eller mindre, indtil sædcellerne nåede frem til ægget. Forbrødringen ophørte, når de enkelte celler skulle rivalisere om at trænge ind i ægget.

I modsætning hertil dannede sæden fra Peromyscus polionotus tilfældige grupper uden familiebånd, viser undersøgelsen, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Nature.

Resultaterne underbygger den længe gjorte antagelse, at konkurrence er en drivkraft i udviklingen af sædcellers adfærd, siger Heidi Fisher.