Seepferdchen sind für ihre ungewöhnliche Fortpflanzungsstrategie bekannt: Die Männchen tragen die befruchteten Eier und bringen lebende Junge zur Welt. Auch wenn diese „männliche Schwangerschaft“ fantastisch erscheint, handelt es sich doch um ein reales Phänomen, das auf faszinierenden biologischen Anpassungen beruht. Eine aktuelle Studie eines deutsch-chinesischen Forscherteams gibt Aufschluss über die genetischen und zellulären Mechanismen, die hinter dieser bemerkenswerten Wendung im Bauplan der Natur stehen.
Die in Nature Ecology & Evolution veröffentlichte Studie konzentriert sich auf den Brutbeutel – ein spezielles Organ, das ausschließlich bei männlichen Seepferdchen vorkommt. Dieser Beutel fungiert sowohl als Gebärmutter als auch als Plazenta und ernährt die sich entwickelnden Embryonen, bis sie zur Geburt bereit sind. Doch anders als die Plazenta von Säugetieren, die von weiblichen Hormonen gesteuert wird, funktioniert der Brutbeutel des Seepferdchens anders.
Forscher verglichen die zellulären Prozesse in Brutbeuteln von Seepferdchen mit denen in Säugetierplazenten. Ihre Ergebnisse zeigen, dass männliche Hormone, insbesondere Androgene, eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Brutbeutels und der Ernährung des Embryos darin spielen. Dies stellt die traditionelle Auffassung in Frage, dass weibliche Hormone die Schwangerschaftsentwicklung bei anderen lebendgebärenden Arten dominieren.
Das Immunsystem spielt auch eine einzigartige Rolle bei der „Schwangerschaft“ von Seepferdchen. Typischerweise ist ein Gen namens foxp3 für die Unterdrückung der Immunantwort der Mutter (oder in diesem Fall des Vaters) unerlässlich, um eine Abstoßung sich entwickelnder Embryonen zu verhindern. Interessanterweise fehlt Seepferdchen dieses Gen völlig! Stattdessen scheinen sie auf Androgene mit immunsuppressiven Eigenschaften zu setzen, die es ihnen ermöglichen, eine Abstoßung des Embryos trotz des Fehlens von foxp3 zu vermeiden.
Diese Forschung beleuchtet nicht nur die ungewöhnliche Reproduktionsbiologie von Seepferdchen, sondern bietet auch faszinierende Einblicke in die Evolution. Seepferdchen entwickelten sich wahrscheinlich aus eierlegenden Vorfahren und entwickelten nach und nach „klebrige Eier“, die sich am Körper der Männchen festsetzten. Im Laufe der Zeit verwandelten sich diese Befestigungen in Brutbeutel, die schließlich eine Lebendgeburt ermöglichten und eine nährende Umgebung im Inneren boten.
Die Studie unterstreicht, wie unterschiedliche genetische und hormonelle Wege zu ähnlichen evolutionären Ergebnissen führen können. Während sich die Schwangerschaft bei weiblichen Säugetieren und männlichen Seepferdchen unabhängig voneinander entwickelte, offenbaren die zugrunde liegenden Mechanismen deutliche Anpassungen, die durch Millionen von Jahren natürlicher Selektion entstanden sind.
