Un espermatozoide más largo que un día sin pan
Curiosidades como esta son parte del trajín diario de los científicos. Surgen a partir de estudios más serios, de investigaciones que intentan explicar hechos o procesos trascendentes. Un ejemplo es el estudio de la evolución de las especies. En el análisis de la selección natural hubo un momento en que los zoólogos llegaron a la conclusión de que algunas especies de hembras necesitaban el esperma de dos o más machos para fecundar. Así se llegó a la hipótesis de la competencia de espermatozoides, que, en la lucha por la reproducción del más apto, ocasionó la modificación dramática de estas células reproductivas en varias especies animales. Dicho esto, así, a grandes rasgos y trompicones, podemos decir que la contestación a la pregunta es: el insecto. Mientras el espermatozoide de un ser humano mide unas 60 micras, el de la mosca del vinagre, dependiendo de su especie, varía de 300 micras hasta 60 mil micras, es decir seis centímetros. Si el dato resulta impresionante, más lo parece el método que se usó para esta última medición. En el libro Promiscuidad, el estudioso Tim Birkhead precisa que el espermatozoide de la Drosophila bifurca mide 58 milímetros, “aproximadamente la longitud del dedo meñique del lector”. “Un espermatozoide aislado, visible al ojo desnudo, es poco más que un alfilerazo, pero bajo el microscopio su aspecto es el de una bola de hilo enmarañada”, señala. El investigador Scott Pitnick, de la Universidad de Syracuse, y su asistente Tim Karr, se propusieron medirlo. “Utilizando numerosas fotografías bidimensionales de espermatozoides desenmarañados, Pitnick y Karr generaron una imagen virtual tridimensional, realmente gigantesca, en cuyo interior podían introducirse para seguir y medir las numerosas vueltas del espermatozoide”, explica Birkhead. Con ese primer dato, los estudiosos trataron de establecer si la gigantesca cola tenía alguna función gravitante en la fecundación. No obtuvieron respuestas. De hecho, como resume Birkhead, la cola del espermatozoide termina en el tracto digestivo y es defecada en el proceso. El dato es más impresionante si se considera que, como escribe Birkhead en Promiscuidad, la longitud de los espermatozoides de los mamíferos va desde solo 28 micras en el puercoespín hasta unos 350 micras en el falangero mielero, el mayor de todos los mamíferos. El falangero mielero (Tarsipes rostratus) no es un primate, como se decía antes en este artículo por error, sino un pequeño marsupial australiano del orden Diprotodontia que vive en el suroeste de Australia y se alimenta de néctar y polen; Birkhead da 349 micras para su espermatozoide y la Wikipedia en inglés recoge 365, de ahí el redondeo. Los científicos han realizado numerosos estudios para determinar las causas de semejantes variaciones. Según Birkhead, existen dos explicaciones básicas: primero, se trata de un mecanismo de aislamiento para impedir que los machos de una especie fecunden a las hembras de la especie equivocada; segundo, el tamaño es un factor de selección, según el cual los espermatozoides más grandes son los que tienen mayores posibilidades de fecundar el óvulo.
Ese dato tiene detrás un artículo con revisión científica: Pitnick, Spicer y Markow publicaron en 1995 en Nature «How long is a giant sperm?», donde dan la medida del espermatozoide de Drosophila bifurca: unos 58 milímetros, casi seis centímetros, para un insecto de pocos milímetros. Los autores enmarcan esa longitud en la competencia espermática, es decir, en la pugna entre los espermatozoides de distintos machos dentro de la hembra, que es la misma hipótesis que recorre el libro de Birkhead.
Por tales o cuales razones, el hecho es que la variedad de formas y tamaños entre los espermatozoides de una especie y otra es sencillamente insólita. “Los proturos, los insectos más primitivos, poseen, por ejemplo, espermatozoides discoidales completamente incapaces de movimiento independiente. Algunos milpiés producen asimismo espermatozoides inmóviles pero en forma de medialuna. Los espermatozoides de los escarabajos girínidos se encuentran en agregados que bajo el microscopio parecen plumas: cientos de espermatozoides individuales fijados a un bastoncillo central”, dice Birkhead,quien consultó con casi todos los biólogos y especialistas en el campo de la llamada competencia de espermatozoides.
Como fuera, la Drosophila bifurca rompe un récord adicional: su espermatozoide es tan descomunal —casi veinte veces el largo del macho que lo produce— que el macho paga por cada célula un precio enorme. Eso, para no hablar de comparaciones de otro tipo que ya quedan a criterio del lector.
La medida de los 58 milímetros no es una anécdota de libro: está publicada en una revista científica. Scott Pitnick, G. S. Spicer y T. A. Markow la describieron en 1995 en el artículo «How long is a giant sperm?», en Nature (volumen 375, página 109). Es la fuente primaria de todo lo que cuenta Birkhead sobre Drosophila bifurca en Promiscuidad, y la referencia que conviene citar si alguien quiere comprobar el dato.
Las fotografías de espermatozoides que acompañaban originalmente esta entrada se consignan a Romano Dallai. La página que las alojaba («The Why Files») ya no existe, por eso no la enlazamos.
La mosca da para más de lo que parece. Otras curiosidades sobre ella en este blog: Casu marzu (moscas y quesos), el dron insecto RoboBee y Moscas cartesianas; el conjunto está en Curiosidades sobre las moscas.
Preguntas frecuentes sobre el espermatozoide de la mosca
¿Cuál mide más, el espermatozoide de una mosca o el de un ser humano?
El de la mosca, y con mucha diferencia. El espermatozoide humano mide unas 60 micras, mientras que el de la mosca Drosophila bifurca alcanza unos 58 milímetros, casi mil veces más. Un espermatozoide humano solo se ve al microscopio; el de esta mosca se distingue a simple vista como un puntito.
¿Cuánto mide el espermatozoide de una mosca y cuánto el de un humano?
El espermatozoide humano mide unas 60 micras, es decir, 0,06 milímetros. El de las moscas del vinagre varía mucho según la especie: desde unas 300 micras hasta los 58 milímetros de Drosophila bifurca, medidos por Pitnick, Spicer y Markow y publicados en Nature en 1995.
¿Cuál es el espermatozoide más grande del reino animal?
El de la mosca Drosophila bifurca, con unos 58 milímetros de longitud, casi veinte veces el cuerpo del macho que lo produce. Entre los mamíferos el récord lo tiene el falangero mielero, un marsupial australiano, con unos 350 micras; el humano, con sus 60 micras, queda muy lejos.
¿Por qué algunos espermatozoides son tan grandes?
Porque el tamaño puede dar ventaja a la hora de fecundar el óvulo cuando compiten dentro de la hembra espermatozoides de varios machos. Birkhead recoge dos explicaciones: el tamaño actúa como barrera para que no se crucen especies distintas, y los espermatozoides más grandes tienen más posibilidades de fecundar. En Drosophila bifurca el coste es enorme, porque el macho invierte muchísimo en cada célula.
¿Tiene algo que ver el tamaño del espermatozoide con la competencia entre machos?
Sí. La hipótesis de la competencia espermática sostiene que, cuando una hembra se aparea con más de un macho, los espermatozoides de todos ellos compiten por fecundar el óvulo, y esa presión ha modificado el tamaño y la forma de estas células en muchas especies. Pitnick y sus colegas plantearon el espermatozoide gigante de Drosophila bifurca justo en ese marco en su artículo de Nature de 1995.