Cukormáz a petesejten – a fajok közti szaporodás gátja

Definíció szerint azok az egyedek tekinthetők egy fajba tartozónak, amelyek – legalább elméletben – egymással szaporodóképes utódot képesek létrehozni. Ellenkező esetben külön fajba sorolandók. A ló és a szamár ugyan képes életképes utódot, öszvért létrehozni, az azonban szinte minden esetben terméketlen. Így tehát a ló és a szamár külön fajba tartoznak.

A San Juan-szigeteken működő Friday Harbor Labs munkatársai tengerisünöket tanulmányoztak Észak-Amerika nyugati partjainál. E területen több tengerisünfaj él egymás mellett, és szaporodási ciklusuk is egybeesik. Ezek az állatok külső megtermékenyítésűek: a nőstény petesejteket bocsát a vízbe, a hím pedig ezt észlelve hímivarsejtekkel öntözi meg azokat. A kutatók arra voltak kíváncsiak, ilyen körülmények között miért nem jön létre fajok közötti megtermékenyülés.

Kulcskérdés

A kutatók elsősorban a lila tengeri sünt tanulmányozták. Megfigyelték, hogy a megtermékenyítéshez a hímivarsejtnek át kell hatolnia a petesejtet körülvevő, összetett szénhidrátokból álló (cukormolekulákból felépülő) kocsonyás anyagon. Ezt egy, a hímivarsejten található fehérje, a bindin segíti elő.

Míg korábban azt hitték, hogy ez a kocsonyás burok megegyezik minden tengeri sün fajnál, most kiderült, hogy ez nem így van. Még a lila tengeri sünnel legközelebbi rokonságban lévő zöld tengeri sünnél is elegendő ez az eltérés ahhoz, hogy ne jöjjön létre megtermékenyülés.

Christiane Biermann, a kutatás vezetője szerint ezt úgy lehet legkönnyebben elképzelni, mintha a hímivarsejtnek különböző ajtókon kellene áthaladnia egyetlen kulcs segítségével. Ez a kulcs csak a saját fajához tartozó petesejt esetében illik minden zárba, más fajoknál nem nyitja az összes ajtót.

Bár az emlősök petesejtjein nincs kocsonyás burok, felszínükön – a tengerisünével megegyező módon – szénhidrát-molekulák találhatók.

A kutatók tehát elképzelhetőnek tartják, hogy a fajok közötti megtermékenyülés hasonló mechanizmussal gátlódik emlősök, mint tengeri sünök esetén.

További vizsgálatok után ez a felismerés a jövőben akár termékenységi problémák orvoslásában is hasznosíthatóvá válik.