El esperma hace que los machos triunfen o fracasen

demás, el estudio fue fruto del proyecto SEXASEX («De sexual a asexual: un estudio de casos prácticos sobre las transiciones y coexistencia entre la reproducción sexual y asexual»), financiado con 2,2 millones de euros a través del Sexto Programa Marco (6PM) mediante el tema «Recursos Humanos y Movilidad».

Los espermatozoides rivalizan: cuanto más grande es el espermatozoide, mayor es la posibilidad de que el macho logre fecundar el óvulo. Las células espermáticas gigantes han evolucionado en una serie de especies. En algunos casos, el esperma, cuando se despliega, puede ser incluso más grande que los machos que lo producen.

El equipo de investigación, dirigido por la Dra. Renate Matzke-Karasz de la Ludwig-Maximilians-Universität de Múnich (LMU, Alemania), descubrió por accidente indicios de espermatozoides gigantes en los ostrácodos fosilizados, pertenecientes a la familia de los crustáceos, que a veces reciben el nombre de «camarón semilla» o «gamba mejillón». Estos investigadores utilizaron holotomografía de sincrotrón combinada con rayos X para examinar el interior de estos diminutos y antiguos crustáceos de forma no invasiva.

«La holotomografía es una técnica de imágen no destructiva, como la tomografía computerizada, donde se utilizan rayos X sincrotrónicos potentes y congruentes», explicó el Dr. Paul Tafforeau de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica (ESRF), que desarrolló la técnica. «Con este método, se puede reproducir una imagen tridimensional de las estructuras internas, incluso de los objetos microscópicos, sin producir ningún daño, alcanzando niveles de precisión y contraste que no se habían logrado con ninguna otra técnica.»

El Dr. Giles Miller, del Museo de Historia Natural del Reino Unido y miembro del equipo de investigación, afirmó: «Conseguimos una imagen excelente del aparato reproductor del fósil de los ostrácodos y resultó ser una gran sorpresa. Nuestros resultados muestran que este ostrácodo del Cretácico de más de 100 millones de años de antigüedad ya se reproducía con esperma gigante.»

Según la Dra. Matzke-Karasz, el equipo de investigación detectó órganos en los microfósiles que se necesitan para transferir esperma gigante. «Ya que los ostrácodos aún siguen reproduciendo esperma gigante, y lo logran con los mismos órganos que se utilizaban 100 millones de años atrás, podemos afirmar que esta característica distintiva sólo evolucionó una vez en este grupo», afirmó.

El equipo de investigación se dio cuenta de que los ostrácodos producen espermatozoides que llegan a ser 10 veces más grandes que los propios animales. Según los investigadores, los ostrácodos son populares en el «mundo» de los fósiles (algunos datan de hace 450 millones de años), pues aunque sólo tiene unos milímetros de longitud, están cubiertos por una especie de caparazón bivalvo que se conserva en buen estado al fosilizarse.

«Son un grupo importante porque almacenan información sobre el medio ambiente donde vivían», afirmó la Dra. Matzke-Karasz. «Las conchas fosilizadas de los ostrácodos son, por tanto, una especie de archivo histórico de la Tierra, pues nos da información sobre el clima, ecología y geología de hace miles, e incluso millones de años.»

Mucha gente reconoce que cuantos más esperatozoides produzca un macho, más posibilidades tendrá de fecundar el óvulo antes de que lo haga otro espermatozoide. Sin embargo, en algunas especies es más importante la calidad que la cantidad, puesto que es más fácil para un espermatozoide grande derrotar a sus rivales más pequeños. No obstante, los machos gastan más energía produciendo y transportando gametos de mayor tamaño.

En otra parte del estudio, los investigadores compararon el esperma humano con el esperma de la mosca de la fruta, Drosophila bifurca. Según ellos, proporcionalmente, los espermatozoides humanos tendrían que tener 40 metros de largo si quisiera derrotar al de la Drosophila en una hipotética competición. Se sabe que los machos de esta especie tienen los espermatozoides más largos que cualquier organismo de la Tierra: la friolera de 5,8 centímetros de largo cuando está desplegado.

El proyecto se ha encargado de recomponer un rompecabezas que llevaba mucho tiempo sin solución. «Hasta el momento, se desconoce si los espermatozoides gigantes de los ostrácodos aparecieron en diversas ocasiones durante el curso de la evolución, como en el caso de la Drosophila, o si ha sido una característica constante en ciertos grupos desde hace millones de años», subrayó la Dra. Matzke-Karasz.

«Ahora este dilema se puede resolver de una vez por todas: los espermatozoides gigantes se han producido en al menos algunas especies durante largos periodos de tiempo, aunque les cuesta muy caro a los machos y hembras. El siguiente paso de nuestra investigación es intentar entender por qué y cómo ha persistido esta característica durante tanto tiempo.»