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| Una imagen conceptual de los espermatozoides. Los espermatozoides vienen en muchos tamaños diferentes. (Crédito de la imagen: Stocktrek Images vía Getty Images) |
¿Por qué algunos animales parecen tener el esperma 20 veces más largo que su cuerpo?
Todos los espermatozoides realizan el mismo trabajo básico: Fecundan los óvulos. Pero en un nuevo estudio, los investigadores han descubierto que el tamaño importa, y que es en gran medida la mujer la que empuja a los espermatozoides a ser grandes o pequeños.
Los espermatozoides tienen una gran variedad de tamaños. Por ejemplo, la avispa parasitoide Cotesia congregata produce pequeños nadadores de menos de una milésima de centímetro de longitud, mientras que las moscas de la fruta fabrican espermatozoides con colas de 6 centímetros que se enrollan fuertemente para caber dentro de sus diminutos cuerpos.
En el nuevo estudio, los investigadores se propusieron determinar cómo varía el tamaño de los espermatozoides entre las distintas especies y qué podría explicar las diferencias.
"Tenemos todos estos estudios que muestran pruebas de que la selección natural empuja el tamaño del esperma en varias especies a ser más grande o más pequeño, pero queríamos tener una visión más amplia y buscar las tendencias entre las especies", dijo el autor principal Ariel Kahrl, un investigador postdoctoral en biología evolutiva en la Universidad de Estocolmo.
Kahrl y sus colegas examinaron datos de 3.200 especies y descubrieron un principio rector que determina el tamaño del esperma en una especie: Las hembras con tractos reproductivos pequeños impulsan la producción de esperma más grande, y la necesidad de esparcir el esperma a lo largo y ancho reduce el esperma a través de escalas de tiempo evolutivas.
Un grupo -que incluye a los mamíferos, los insectos y las aves- son fecundadores internos que transportan los óvulos dentro de su cuerpo. Los fecundadores externos, por el contrario, expulsan sus huevos al medio ambiente y esperan lo mejor. En ambas modalidades, toneladas de espermatozoides compiten en una batalla real por el premio de fecundar el óvulo, pero los retos de cada modalidad ejercen una increíble presión evolutiva sobre el tamaño del esperma.
"Descubrimos que los fecundadores externos tienden a tener espermatozoides realmente pequeños porque tienen que fabricar una tonelada para llegar a los óvulos", dijo Kahrl. La fecundación externa requiere la expulsión de una nube de esperma, normalmente en el agua.
"Creemos que, en el caso de los fecundadores internos, el tracto reproductivo de la hembra influye en la forma en que los espermatozoides luchan entre sí", afirma el coautor del estudio, John Fitzpatrick, profesor adjunto de biología que también trabaja en la Universidad de Estocolmo.
Por ejemplo, un mejillón de río puede expulsar esperma en un arroyo, y ese esperma se desplaza por las corrientes hasta que es recogido por una hembra estacionaria que se alimenta por filtración.
"Con el lanzamiento de esperma, se produce un efecto de dilución porque los espermatozoides son expulsados al agua, pero cuando entran en la hembra, evolucionan rápidamente bajo el mismo tipo de presiones que vemos en los fecundadores internos", dijo Fitzpatrick a Live Science. Sin embargo, los espermatozoides de las hembras tienen nadadores más pequeños, de un tamaño similar al de los espermatozoides de los fecundadores externos, probablemente porque el hecho de expulsar los espermatozoides al agua incentiva la fabricación de más cantidad, lo que les obliga a ser pequeños. Pero una vez que esos espermatozoides son captados por la hembra, los más grandes tienden a ganar.
A pesar de ser fecundadores internos, los humanos no tienen espermatozoides monstruosos. En cambio, el esperma humano mide unos modestos 0,002 pulgadas (0,005 cm) de largo, dentro del rango observado en los fertilizantes externos. Esto se debe a que los animales con cuerpos más grandes tienen tractos reproductivos que permiten que el esperma se extienda de forma similar a como lo hacen los espermatozoides de los fertilizantes externos.
Cuanto más pequeño es el aparato reproductor, más grande es el esperma. Y en el caso de la mosca de la fruta, es lo más estrecho posible. "El esperma de la mosca de la fruta mide 20 veces la longitud del cuerpo del animal", explica Kahrl.
Los investigadores publicaron sus resultados el 21 de junio en la revista Nature Ecology & Evolution.