Beetle Sperm Se Une A Los Cuerpos De Las Mujeres

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La evolución compleja del tracto reproductivo del escarabajo zambullidor femenino ha dado lugar a una diversidad de espermatozoides locos en los escarabajos machos, incluidos los "entrenamientos de espermatozoides" que contienen miles de células.

El esperma del escarabajo zambullidor macho es realmente extraño: en lugar de nadar en el tracto reproductivo femenino por su cuenta, las células espermáticas individuales a menudo se unen en parejas, en grupos e incluso en largas cadenas de cientos o miles.

Ahora, un nuevo estudio encuentra que este extraño comportamiento de los espermatozoides se debe a la evolución de los escarabajos zambullidores. Cuando los tractos reproductivos femeninos evolucionan hacia caminos cada vez más laberínticos, según la investigación, los espermatozoides masculinos tienen que evolucionar para ponerse al día.

"Cuando observas la compleja morfología de los tractos reproductivos, no puedes evitar pensar que los espermatozoides necesitan cuchillos y brújulas suizos para salir adelante", dijo el investigador del estudio Scott Pitnick, biólogo de la Universidad de Syracuse en Nueva York. en una oracion. "Las hembras lo hacen realmente complicado".

Sexo raro

Los escarabajos buceadores son pequeños pero mortales depredadores, al menos si eres un renacuajo o un pez bebé. Más de 4,000 especies viven en lugares de agua dulce en todo el mundo. Incluso en los desiertos de Arizona, donde la investigadora del estudio Dawn Higginson trabaja como investigadora postdoctoral en el Centro para la Ciencia de los Insectos de la Universidad de Arizona, los escarabajos prosperan en los tanques de agua del ganado. [10 armas secretas de bichos]

Al igual que muchos insectos, las escarabajos zambullidoras tienen tractos reproductivos complejos, y pueden almacenar esperma de uno o más machos para autofertilizarse meses o incluso años más tarde. Higginson y sus colegas sabían que los escarabajos zambullidores tenían tractos reproductivos complejos. También sabían por estudios anteriores que las células espermáticas del escarabajo zambullidor podrían emparejarse en el tracto reproductivo femenino, pegándose entre sí. Pero al investigar los sacos de almacenamiento de espermatozoides de las escarabajos hembras, Higginson descubrió algo aún más extraño: masas enteras de espermatozoides agrupadas en un solo conjugado.

"Pude ver las colas latiendo y moviendo todo el conjugado", dijo Higginson en un comunicado. "En lo que respecta al esperma, esto es claramente diferente a todo lo que hemos visto antes".

Estos son espermatozoides pareados del escarabajo buceador, Thermonectus marmoratus. La imagen de microscopía de campo oscuro muestra las cabezas y colas de los espermatozoides emparejados, que es de 0,25 mm de largo!

Estos son espermatozoides pareados del escarabajo buceador, Thermonectus marmoratus. La imagen de microscopía de campo oscuro muestra las cabezas y colas de los espermatozoides emparejados, que es de 0,25 mm de largo!

Crédito: Dawn Higginson, Universidad de Arizona

En algunas especies, los espermatozoides amontonan sus cabezas en pequeños bolsillos detrás de las cabezas de otros espermatozoides, de manera muy parecida a como apilar vasos para beber en un gabinete de cocina. Los trenes de esperma resultantes pueden estirar cientos o miles de espermas de largo.

Mantenerse al día

Para averiguar qué es lo que impulsa este extraño comportamiento celular, Higginson y sus colegas investigaron los tractos reproductivos femeninos y masculinos de 42 especies de escarabajos zambullidores. Observaron factores como la longitud de la esperma, la longitud de la cabeza de la esperma, la longitud de la cola de la esperma, el número de espermatozoides unidos y la forma de la cabeza de la esperma. En las hembras, examinaron la longitud de los conductos reproductivos, así como el tamaño de las áreas de almacenamiento de esperma. Luego utilizaron métodos estadísticos para desentrañar las relaciones entre los sistemas reproductivos masculino y femenino.

Los resultados revelaron que las hembras de escarabajos de buceo ancestrales tenían tractos reproductivos simples. Pero por razones desconocidas, los tractos femeninos evolucionaron para ser cada vez más complejos. El esperma, a su vez, tuvo que cambiar para prosperar en este nuevo entorno.

"Podemos reconstruir el aspecto de los antepasados ​​de estos escarabajos zambullidores", dijo Higginson. "Encontramos que tenían espermatozoides conjugados y tractos reproductivos femeninos bastante compactos. La morfología femenina experimenta un cambio evolutivo, y luego el esperma lo compensa".

Podría ser que las hembras evolucionen en un intento de atrapar solo el mejor esperma. Si ese fuera el caso, el ciclo funcionaría un poco como la evolución de la cola del pavo real: las hembras prefieren un rasgo particular y evolucionan para reproducirse preferentemente con los machos que tienen ese rasgo (por ejemplo, una cola llamativa o un esperma salvaje). Los machos con ese rasgo transmiten más de sus genes, por lo que el rasgo se amplifica a través de las generaciones.

"No podemos decir a partir de este estudio que los hombres se están poniendo al día, pero sugiere que podría haber una carrera de armamentos", dijo Higginson.

La evolución femenina también podría ser el resultado de algo no relacionado con los hombres, dijo Higginson. Por ejemplo, tal vez estos sistemas reproductivos complejos son mejores para manejar huevos fertilizados.

"El punto es que las hembras están impulsando la evolución sexual", dijo Higginson. "Los espermatozoides solo tienen que mantenerse al día".

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