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As fêmeas aumentam a evolução dos espermatozoides em animais

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O tamanho do esperma varia dramaticamente entre as diferentes espécies animais. Mas por que o tamanho dos espermatozoides é tão variável quando eles compartilham a mesma tarefa: fertilizar óvulos? Em um novo artigo publicado em Ecologia e evolução da natureza, pesquisadores da Universidade de Estocolmo mostram que a evolução do esperma animal é sobrecarregada apenas quando os espermatozoides nadam dentro das fêmeas.

Os espermatozoides são o tipo de célula mais variável conhecido, variando em tamanho de 0,002 milímetros em um rotífero de água doce a quase 6 centímetros em uma mosca da fruta. Explicar por que os espermatozoides são tão variáveis ​​tem sido um foco importante na biologia evolutiva nos últimos 100 anos porque os espermatozoides, não importa de qual organismo, sempre têm a mesma função: fertilizar óvulos.

“Os pesquisadores geralmente tentam explicar a diversidade dos espermatozóides concentrando-se em como os espermatozoides competem para fertilizar os óvulos ou como as fêmeas escolhem qual espermatozóide fertiliza seus óvulos”, diz Ariel Kahrl, pesquisador do Departamento de Zoologia da Universidade de Estocolmo.

“Mas uma peça do quebra-cabeça está faltando: onde o espermatozóide e os óvulos se encontram também pode influenciar o tamanho do esperma.”

Para examinar como a localização da fertilização influencia a evolução dos espermatozoides, os pesquisadores coletaram dados sobre o tamanho dos espermatozoides de mais de 3.200 espécies animais, desde corais a mamíferos, incluindo humanos, e classificaram cada espécie de acordo com o local onde os espermatozoides e óvulos são encontrados.

“Em espécies com fertilização interna, como mamíferos, pássaros e insetos, os espermatozoides fertilizam os óvulos dentro do corpo feminino, enquanto em espécies com fertilização externa, como ouriços-do-mar e muitas espécies de peixes, espermatozóides e os óvulos são lançados na água e a fertilização ocorre fora do corpo feminino “, explica Ariel Kahrl.

Os pesquisadores descobriram que os espermatozoides eram em média seis vezes mais longos e mudavam de tamanho mais rapidamente em animais que usam fertilização interna em comparação com os espermatozoides de animais que usam fertilização externa.

“Quando os espermatozóides são liberados externamente, a seleção mantém o tamanho do esperma pequeno para permitir que os machos produzam um grande número de espermatozóides”, diz Rhonda Snook, professora de zoologia e autora do artigo. “Mas quando os espermatozóides são transferidos para as fêmeas em fertilizantes internos, os machos podem competir melhor com o esperma maior e as fêmeas podem preferir fertilizar os óvulos com o esperma maior.”

Os pesquisadores também examinaram uma terceira forma de fertilização encontrada em invertebrados chamada espermatozóide, onde os espermatozoides são liberados externamente e, em seguida, filtrados da água pelas fêmeas, onde fertilizam os óvulos dentro da fêmea.

“A difusão do esperma representa uma combinação de fertilizações internas e externas, o que nos deu a oportunidade de ver que parte do processo de fertilização influenciou a evolução do esperma”, diz John Fitzpatrick, professor associado de zoologia da Universidade de Estocolmo e principal autor do estudo.

No esperma, o estudo descobriu que os espermatozóides eram pequenos, como os fertilizantes externos, mas evoluíram rapidamente, como os fertilizantes internos.

“Nossos resultados mostram claramente que as interações espermatozóide-mulher ajudam a gerar a enorme diversidade no tamanho do esperma que vemos nos animais hoje. Quanto maior o potencial para interações espermatozóide-mulher, mais rápido. Os espermatozoides evoluem”, diz John Fitzpatrick.

Visto que os humanos são fertilizantes internos, isso significa que os homens têm espermatozoides grandes? Acontece que esse não é o caso; os espermatozoides humanos têm aproximadamente o mesmo tamanho dos animais que os liberam na água.

“Em animais com corpos grandes, como os humanos, os espermatozoides são diluídos dentro do trato reprodutivo feminino. Do ponto de vista do esperma, não importa se a diluição ocorre dentro de uma mulher ou no oceano; a diluição mantém o esperma É só quando o esperma fica confinado a pequenos espaços dentro da mulher e o esperma aumenta de tamanho “, explica Ariel Kahrl.

Mais sobre o estudo

A ideia de que o ambiente de fertilização influencia como o tamanho do esperma existe há mais de 60 anos. Mas os pesquisadores não foram capazes de testar essa ideia ao longo da evolução animal. No artigo, os pesquisadores da Universidade de Estocolmo compilaram o maior banco de dados sobre a morfologia do esperma já coletado e mostram que o tamanho do esperma aumenta e muda rapidamente quando o esperma opera dentro do corpo de uma mulher.

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Traduzido de Science Daily

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