El tamaño de los espermatozoides varía drásticamente entre las diferentes especies animales. Pero, ¿por qué el tamaño de los espermatozoides es tan variable cuando comparten el mismo trabajo: fertilizar óvulos? En un nuevo artículo publicado en Ecología y evolución de la naturaleza , investigadores de la Universidad de Estocolmo muestran que la evolución de los espermatozoides animales se sobrealimenta solo cuando los espermatozoides nadan dentro de las hembras.
Los espermatozoides son el tipo de célula más variable que se conoce, con un tamaño que varía desde 0,002 milímetros en un rotífero de agua dulce hasta casi 6 centímetros en una mosca de la fruta. Explicar por qué los espermatozoides son tan variables ha sido un enfoque importante en la biología evolutiva durante los últimos 100 años porquelos espermatozoides, sin importar de qué organismo, siempre tienen la misma función: fertilizar los óvulos.
"Los investigadores generalmente tratan de explicar la diversidad de los espermatozoides centrándose en cómo los espermatozoides compiten para fertilizar los óvulos o cómo las hembras eligen qué espermatozoides fertilizan sus óvulos", dice Ariel Kahrl, investigador del Departamento de Zoología de la Universidad de Estocolmo.
"Pero resulta que falta una pieza del rompecabezas: la ubicación donde se encuentran los espermatozoides y los óvulos también puede influir en el tamaño de los espermatozoides".
Para examinar cómo la ubicación de la fertilización influye en la evolución de los espermatozoides, los investigadores recopilaron datos sobre el tamaño de los espermatozoides de más de 3200 especies de animales, desde corales hasta mamíferos, incluidos los humanos, y clasificaron cada especie según el lugar donde se encuentran los espermatozoides y los óvulos.
"En especies con fertilización interna, como mamíferos, aves e insectos, los espermatozoides fertilizan los óvulos dentro del cuerpo de la hembra, mientras que en especies con fertilización externa, como los erizos de mar y muchas especies de peces, los espermatozoides y los huevos se liberan en el interior del cuerpo de la hembra.el agua y la fertilización ocurren fuera del cuerpo de la hembra ", explica Ariel Kahrl.
Los investigadores encontraron que los espermatozoides eran en promedio seis veces más largos y cambiaban de tamaño más rápidamente en animales que usan fertilización interna en comparación con los espermatozoides de animales que usan fertilización externa.
"Cuando los espermatozoides se liberan externamente, la selección mantiene el tamaño de los espermatozoides pequeño para permitir que los machos produzcan una gran cantidad de espermatozoides", dice Rhonda Snook, profesora de Zoología y autora del artículo. "Pero cuando los espermatozoides se transfieren a las hembras enfertilizantes internos, los machos pueden competir mejor con espermatozoides más grandes y las hembras pueden preferir fertilizar los óvulos con espermatozoides más grandes ".
Los investigadores también examinaron una tercera forma de fertilización que se encuentra en los invertebrados llamada spermcasting, donde los espermatozoides se liberan externamente y luego las hembras los filtran fuera del agua, donde luego fertilizan los óvulos dentro de la hembra.
"La difusión de esperma representa una combinación de fertilizaciones internas y externas, lo que nos dio la oportunidad de ver qué parte del proceso de fertilización influyó en la evolución de los espermatozoides", dice John Fitzpatrick, profesor asociado de Zoología en la Universidad de Estocolmo y autor principal del estudio..
En los espermatozoides, el estudio encontró que los espermatozoides eran pequeños, como fertilizantes externos, pero evolucionaban rápidamente, como fertilizantes internos.
"Nuestros resultados muestran claramente que las interacciones entre los espermatozoides y las hembras ayudan a generar la tremenda diversidad en el tamaño de los espermatozoides que vemos en los animales de hoy. Cuanto mayor es el potencial de interacciones entre los espermatozoides y las hembras, más rápido evolucionan los espermatozoides", dice John Fitzpatrick.
Dado que los humanos son fertilizantes internos, ¿significa esto que los hombres tienen espermatozoides de gran tamaño? Resulta que este no es el caso; los espermatozoides humanos son aproximadamente del mismo tamaño que los animales que liberan su esperma en el agua.
"En animales con cuerpos grandes, como los humanos, los espermatozoides se diluyen dentro del tracto reproductivo de la hembra. Desde la perspectiva del esperma, no importa si la dilución ocurre dentro de una hembra o en el océano; la dilución mantiene los espermatozoides pequeños. Es solocuando los espermatozoides están confinados en espacios pequeños dentro de la hembra, los espermatozoides se vuelven de gran tamaño ", explica Ariel Kahrl.
Más sobre el estudio
La idea de que el entorno de fertilización influye en cómo ha existido el tamaño de los espermatozoides durante más de 60 años. Pero los investigadores no han podido probar esta idea a lo largo de la evolución animal. En el artículo, los investigadores de la Universidad de Estocolmo compilaron la base de datos más grande sobre morfología de los espermatozoidesnunca ensamblados y muestran que el tamaño de los espermatozoides aumenta y cambia rápidamente cuando los espermatozoides operan dentro del cuerpo de la hembra.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Estocolmo . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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