Vetenskapsområdet för teknik och naturvetenskap

Vad som är god spermiekvalitet kan bero på hanen

2018-08-16

Murielle Ålund, tidigare doktorand vid Uppsala universitet, är huvudförfattare till artikeln om vilken typ av spermier som gör flugsnappare mest framgångsrika.

Det finns inte en sorts spermie som alltid är den bästa. I alla fall inte hos halsbandsflugsnappare. Vilken spermietyp som är mest framgångsrik beror på hanens övriga egenskaper. Det visar Uppsalaforskare i en studie som nu publiceras i den vetenskapliga tidskriften Behavioral Ecology.

Vilda djur lever för att föröka sig och föra vidare sina gener till nästa generation. Men det kan vara svårt att maximera sin fortplantningsframgång i naturen. Hos fåglar behöver hanar ofta kämpa för områden där de kan bygga ett bo, fortplanta sig och mata sina unga. Honor väljer ofta en hane utefter hur attraktiv han är och efter egenskaper som signalerar god genetisk kvalitet såväl som gott om resurser för deras avkomma.

Men kampen slutar inte här. Majoriteten av djuren som finns där ute är inte precis trogna, utan honor parar sig istället vanligen med flera hanar, för att inte lägga alla ägg i samma korg och öka den genetiska variationen hos sin avkomma. Hanar behöver därför producera sperma som är bra på att befrukta ägg. Men inte bara det, den måste också vara bättre än sperma från deras potentiella rivaler, för att komma först till ägget.

Tidigare studier har försökt undersöka kopplingen mellan dessa så kallade primära och sekundära sexuella egenskaper: har sexigare hanar också bättre sperma? Svaret på den frågan har förblivit oklart eftersom resultat från olika studier ofta motsäger varandra.

I den nya studien har forskarna studerat hanars befruktningsframgång genom att under fyra år samla in prov från över 120 olika halsbandsflugsnapparhanar och mer än 400 fågelungar från deras bon på Öland. De har mätt fåglarnas visuella egenskaper (vit pannfläck, honor föredrar generellt sett hanar med större) fotograferat och mätt deras spermielängd under mikroskop, och genotypat fågelungarna i deras bon för att ta reda på hur stor andel av dem som är deras egna.

Forskarna fann att typen av spermier som maximerar hur många ungar de blir fäder till är olika för olika typer av hanar. För hanar som har små pannfläckar och därför är mindre dominanta och mindre attraktiva är det bättre att ha längre spermier. Detta kan bero på att de blir mer utsatta för spermietävlan och längre spermier simmar oftast snabbare och når ägget först. Men längre är inte alltid bättre! För mer attraktiva hanar är det tvärtom och att ha mindre ger dem fler egna ungar i boet.

- Vår studie visar att vad som är god spermiekvalitet kan bero på hur attraktiv, kompetetiv och hur gammal en hane är, så det finns inte en sorts ”bra spermie” och vi borde oftare ta ett större perspektiv och faktiskt mäta vilka fenotyper som resulterar i högst andel lyckade befruktningar, säger Murielle Ålund, forskare vid Michigan State University och tidigare doktorand vid Uppsala universitet.

Murielle Ålund, Siri Persson Schmiterlöw, S Eryn McFarlane, Anna Qvarnström; Optimal sperm length for high siring success depends on forehead patch size in collared flycatchers, Behavioral Ecology, , ary115, https://doi.org/10.1093/beheco/ary115

Artikeln ingår i Murielle Ålunds avhandling ”Sex, Sperm and Speciation: On sexual selection and fertility in hybridizing flycatchers” som lades fram vid Uppsala universitet.