Siittiöt tunnistavat ”veljensä”

Seka-avioisen hiirulajin siittiöt liittoutuvat lähimpien sukulaistensa kanssa saadakseen etumatkaa munasolukisassa, kertoo uusi tutkimus.

Naaraan sisälle päästyään sukulaissiittiöt voivat tunnistaa toisiaan ja kiinnittyä päistään yhteen kesken kiivasta uintikisaa muiden urosten siittiöiden kanssa. Sitten siittiöt voivat edetä toistensa imussa nopeammin kuin mihin ne yksin pystyisivät, sillä rypäs antaa niille lisäpotkua, sanoo yksi tutkimuksen kirjoittajista, Harvardin yliopiston Hoekstra Laboratoryn evoluutiogeneetikko Heidi Fisher.

”On todella hämmästyttävää, että tällainen yksittäinen solu pystyy siihen”, Fisher sanoo. ”Ennen ajattelimme siittiöiden olevan DNA-paketteja, joilla on todella nopeat hännät. Mutta [nyt tiedämme] niiden pystyvän organisoitumaan näinkin monimutkaisesti.”

Fisher lisää, että siittiöiden tunnistamiskyky on ”uskomattoman hienovireinen”: Kokeissa siittiöt pystyivät tunnistamaan saman uroksen siittiöt, vaikka muut siittiöt olivat lähtöisin läheistä sukua olevista hiiruista.

Evoluutio innostaa siittiöitä joukkuepeliin

Fisher ja hänen kollegansa Hopi Hoekstra tutkivat eliniäkseen pariutuvaa kesantopeurahiirua ja sen sukulaislajia, erittäin kevytkenkäistä metsäpeurahiirua. Metsäpeurahiirunaaraat pariutuvat monta kertaa minuutissa useiden eri urosten kanssa.

Ryhmä otti spermaa useasta kummankin lajin edustajasta ja sekoitti aina kahden yksilön spermaa niin, että erilaisia yhdistelmiä syntyi kaikkiaan neljä. Yhdessä kokeessa esimerkiksi sekoitettiin kahden selvästi eri sukuihin kuuluvan kesantopeurahiirun spermaa ja toisessa tarkasteltiin kahden ”metsäpeurahiiruveljeksen” spermaa. (Sperma sisältää sekä uroksen että naaraan kromosomeja.)

Kummassakin tapauksessa yhden uroksen sperma värjättiin loistamaan UV-valossa vihreänä ja toisen punaisena.

Kummankin lajin sperma muodosti ryhmiä, jotka uivat huomattavasti nopeammin kuin yksittäiset siittiöt.

Jokaisessa metsäpeurahiiruja koskeneessa kokeessa siittiöt ryhmittyivät nimenomaan veljiensä kanssa, joskin sukulaisuuden havaitsemisprosessi on edelleen tuntematon. Yhden teorian mukaan toisilleen sukua olevilla siittiöillä on päässään tiettyä proteiinia, joka toimii tunnistimena, tutkimuksessa kerrotaan.

Huomionarvoista on Fisherin mukaan myös se, että joukkuepeliä kesti korkeintaan kaksi tuntia eli vain siihen asti kunnes siittiöt saavuttivat munasolun: veljesrakkaus siis loppui kun kilpailu munasoluun tunkeutumisesta alkoi.

Kesantopeurahiirun siittiöt taas muodostivat sattumanvaraisia ryhmiä, jotka eivät perustuneet sukulaisuuteen, kertoo 20. tammikuuta Nature-lehdessä julkaistu tutkimus.

Fisher sanoo, että tulokset tukevat pitkään hyväksyttyä käsitystä, jonka mukaan kilpailu ohjaa siittiöiden käyttäytymisen evoluutiota.