Zvětšit obrázek

Myšice křovinná

Spermie savců je tvořena dlouhým bičíkem a zploštělou hlavičkou. Podobá se tak trochu tenisové raketě s velmi dlouhým, mrskajícím se držadlem. Výjimku z tohoto pravidla  představují hlodavci. Jejich spermie nesou na hlavičce zvláštní háček. Ten bývá různě dlouhý a různě zahnutý.

Zvětšit obrázek

Simone Immlerová, University of Shefield

Pro vědce představovaly spermie hlodavců po dlouhá léta záhadu. Světlo do ní vnesl teprve před pěti lety náhodný objev vědců z laboratoře Harryho Moorea z university v anglickém Shefieldu, na němž se významnou měrou podílela i česká bioložka Kateřina Dvořáková z přírodovědecké fakulty University Karlovy v Praze.

Moore se zabývá výzkum spermií dlouhou dobu. Když mu jeho kocour přinesl na práh domu uloveného samečka myšice křovinné, vzal mrtvolku do laboratoře, aby se podíval na spermie. Když vědci uviděli spermie pod mikroskopem, nevěřili vlastním očím. Spermie byly pomocí háčků na hlavičkách propojeny do vláčků tvořených až stovkou buněk. Spermie spojené do „vláčků“ se pohybovaly mnohem rychleji a byly důraznější při pronikání hustějším prostředím.

Tým Harryho Moorea došel k závěru, že si spermie myšice křovinné navzájem pomáhají. Samice se páří s několika samci. O tom, který z nich se stane otcem budoucích potomků se proto rozhoduje v závodě spermií. Samci, kteří dokázali své spermie propojit do vláčků, získali významnou výhodu  a předali tuto schopnost potomkům. Dnes už tvoří spermie s háčkem schopné se zformovat do vzájemně propojeného pelotonu všichni samci.

Zvětšit obrázek

„Vláček“ spermií myšice křovinné

Vědci stáli před otázkou, zda jsou „vláčky“ spermií zvláštností myšic křovinných a nebo zda je to obvyklá taktika pro závody pohlavních buněk i u dalších hlodavců. V nejnovější studii publikované v prestižním vědeckém časopise PLoS ONE prokázal tým vedený Mooreovou kolegyní Simone Immlerovou, že taktiku vláčků využívají spermie všech hlodavců. Dokážou to dokonce i spermie laboratorních  potkanů a myší, jejichž spermie patří mezi savci k nejprobádanějším.

Zvětšit obrázek

Ukázky tvaru hlaviček spermií různých druhů savců. Spermie myšice křovinné (9), myš domácí (2) a potkan (3)

Tvorby vláčků si u nich ale donedávna nikdo nevšiml. Je to tím, že většina hlodavců nezapřahá tolik spermií jako myšice křovinná. Jejich „vláčky“ vydrží jen několik minut, zatímco spermie myšice křovinné vydrží pospolu asi hodinu a půl. Myšice je v tomto směru  skutečný mistr, protože háček na hlavičce jejich spermií je pružný a „zacvakne“ se kolem bičíku jiné spermie jako visací zámek.

Jedná se o nezištnou spolupráci pohlavních buněk, protože oplodnit vajíčko může jen spermie, která je na špici „pelotonu“. Ostatní jsou z oplození předem vyloučeny. Jejích úloha končí tím, že dotlačí „kapitána týmu“ do cíle – tedy k vajíčku. U většiny hlodavců cestují spermie ve vláčku rychleji než jednotlivé pohlavní buňky a propojování pohlavních buněk má u nich proto zřejmě stejný účel jako u myšice. Výjimku tvoří myš domácí. Její spermie tvoří „loudavé vláčky“, které v rychlosti za jednotlivými spermiemi zaostávají. Možná ale mají větší „průraznost“ v hustém hlenu, kterým musejí v pohlavních orgánech samice na cestě k vajíčku proniknout.

Pramen: PLoS ONE