Sex bei Drosophila

Mit der Entdeckung des Sex Peptids (1) und seiner künstlichen Synthese (2) wurde eine detailreiche Analyse der Fortpflanzung bei Drosophila möglich. Insbesondere die schrittweise Synthese ergab die Möglichkeit, die Segmente des 36 Aminosäuren langen Peptids zu studieren. Ich fand das sehr interessant und stelle eine Kurzfassung  ein.

Bei der Paarung werden Spermien und eine Flüssigkeit, die aus den akzessorischen Drüsen des Ductus ejakulatorius  stammt und auch Sex Peptid (SP)  enthält,  in den Genitaltrakt des Weibchens übertragen. Das SP wird an Kopf und  Schwanz der Spermien gebunden. Während die Bindung am Kopf kurzfristig ist, bleibt das SP am Spermienschwanz  länger gebunden. Das vom Kopf abgelöste SP diffundiert in die Hämolymphe und löst durch Bindung an Rezeptoren zwei Paarungsreaktionen aus: Die Paarungsbereitschaft (Perzeptivität) wird vermindert und die Eiablage stark erhöht. Daneben wird die Futteraufnahme gesteigert, die sonst normale Siesta fällt aus, das Imunsystem wird angeregt und es werden Proteasen in die Hämolymphe freigesetzt. Diese Proteasen bauen das SP ab, so ist die Wirkung des vom Spermienkopf stammenden SP nur kurzfristig. Durch die stetige Abgabe von SP vom Spermienschwanz wird verhindert, dass die Eiablage sinkt und die Perzeptivität ansteigt, das dient dem männlichen Interesse: alle Nachkommen haben seine Gene. Zusätzlich gibt das Männchen bei der Paarung ein übel riechendes Sekret (repellent) ab, das anderen Männchen die Annäherung an das befruchtete Weibchen verleiden soll. Das weibliche Interesse liegt anders: durch mehrere Paarungen würde die genetische Vielfalt ihrer Nachkommen erhöht und  ihr Fortpflanzungserfolg (fitness) besser  gesichert,  ihre eigenen Gene werden ohnehin weitergegeben.

Die Spermienschwänze bei Drosophila sind extrem lang. Bei D. melanogaster mit 1,8 mm körperlang, bei der 3 mm grossen D. furca mit 58 mm fast die 20-fache Körperlänge.

1 Fox, A.S., Mead, C.G. & Munyon, I.L., 1959, Sex Peptide of Drosophila melanogaster, Sience 129, 1489-1490

2 Chen, P.S., Stumm-Zollinger, E., Aigaki,T., Balmer,J., Bienz, M. & Böhlen, P., 1988. A male accessory gland peptide that regulates reproductive behavior of female D. melanogaster. Cell 54, 291-298.