Un gameto casamentero
FLICKR, IAN SUTTON
Durante la fertilización, algunas parejas de esperma de mejillón y óvulos funcionan mejor que otras, pero ¿cómo se encuentran las mejores parejas en mar abierto? Una nueva investigación, publicada en línea el martes (20 de marzo) en Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, plantea la posibilidad de que las sustancias químicas liberadas por los óvulos puedan ayudar a los espermatozoides a encontrar no cualquier óvulo, sino también los que tienen las fertilizaciones más exitosas.
“Tienes algunos cruces que funcionan bien o no funcionan tan bien, y parece que tienen datos aquí de que hay una contribución de quimioatrayentes,” dijo Michael McCarthy, biólogo marino de la Universidad de Carolina del Norte en Wilmingham, que no participó en la investigación.
En mar abierto, los mejillones y otros invertebrados liberan sus óvulos y espermatozoides en las olas, a menudo haciéndolo en la misma noche para aumentar las posibilidades de que se topen con uno…
Esto es igual de cierto en otros animales, pero debido a que los mamíferos, las aves o los insectos se involucran en comportamientos o rituales de apareamiento, puede elegir activamente una pareja más compatible. Si eres un invertebrado sujeto a un pilote de un muelle o a una roca, ese trabajo es un poco más difícil, dijo Jon Evans, quien estudia la selección sexual marina en la Universidad de Australia Occidental.
Los espermatozoides navegan a través del océano hacia óvulos no fertilizados siguiendo las señales químicas liberadas por los óvulos, pero los investigadores asumieron que el gradiente químico simplemente apunta al esperma en la dirección correcta. Evans tuvo la idea de que tal vez proporcionen más información que solo la ubicación. Los huevos tienen señales químicas muy específicas por especie, entonces, ¿por qué no dirían un poco más? preguntó. ¿No sería genial si este fuera un mecanismo para que los espermatozoides encontraran la forma de producir óvulos compatibles?
Para estudiar la cuestión, Evans y sus colegas diseñaron cruces de apareamiento para el mejillón azul del Mediterráneo (Mytilus galloprovincialis). Se utilizó esperma de cada uno de los 15 mejillones machos para fertilizar óvulos de dos mejillones hembras diferentes en una placa de Petri, y los investigadores midieron las tasas de fertilización de cada emparejamiento. Esto proporcionó información específica de cada individuo sobre qué parejas probablemente serían las más compatibles.
El siguiente paso fue probar si los espermatozoides se sienten atraídos de alguna manera por los óvulos que fertilizaron con más éxito. Los investigadores construyeron una cámara de elección: en cada extremo de un tubo, colocaron huevos de dos hembras diferentes del experimento anterior. Los espermatozoides liberados en el medio podrían tomar una decisión en función de las señales quimioatrayentes que permitimos que se filtraran de cada lado de la cámara, dijo Evans.
Efectivamente, los espermatozoides tendían a nadar hacia los óvulos que resultaron en más fertilizaciones. Los espermatozoides estaban oliendo su camino hacia óvulos más compatibles, dijo Evans.
Los investigadores no han identificado ninguna molécula específica que transmita este mensaje, o incluso qué tipo de información contienen. Evans sospecha que podría tratarse de algún tipo de información genética para promover la diversidad genética o desalentar la endogamia.
Además, encontrar un óvulo es solo el primer paso para los espermatozoides, que luego tienen que hacer un túnel a través de las capas protectoras y fusionarse con el óvulo para iniciar la fertilización y algunos óvulos son más fáciles de fertilizar que otros, potencialmente independientemente de la compatibilidad señalada por el quimioatrayente con ciertos espermatozoides. Entonces, si bien McCarthy cree que este artículo provocativo muestra que los quimioatrayentes juegan un papel, es necesario analizar su conexión con estos otros pasos.
Si se confirma, el trabajo podría ayudar a explicar cómo ocurre la especiación en las especies marinas que se dispersan. sus óvulos y espermatozoides en general, escribió en un correo electrónico a The Scientist el biólogo marino Vic Vacquier de la Institución Scripps de Oceanografía, que no participó en la investigación. Si hubiera separaciones naturales de una especie en dos o más poblaciones, el esperma de los machos de una de las poblaciones podría dejar de responder a las señales quimioatrayentes secretadas por los óvulos de la otra población, dijo. Tal escenario en el tiempo podría conducir al aislamiento reproductivo y la formación de dos nuevas especies.
J. Evans et al., Evaluación del potencial de los quimioatrayentes de huevos para mediar en la selección sexual en un invertebrado marino que desove al aire, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, doi: 10.1098/ rspb.2012.0181, 2012.
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