Grote zaadcellen winnen niet altijd de race
Wanneer vrouwtjes paren met meer dan één mannetje, moet het sperma van elk van hen concurreren om haar eieren te bereiken. Tot nu toe dachten onderzoekers dat het snelste sperma zou domineren. Maar in een nieuwe studie, gepubliceerd in Evolution, heeft een team wetenschappers ontdekt dat het veel ingewikkelder is dan dat.
'Als je soorten vergelijkt met weinig spermacompetitie, zoals mensen, met een soort waar veel spermacompetitie is, zoals bonobo's, dan hebben de bonobo's meestal sneller, groter sperma,' zegt Dr. John Fitzpatrick van de Universiteit van Manchester, hoofdauteur van het artikel. 'Maar als je binnen een soort kijkt, zie je meestal deze relatie niet waarbij groter sperma sneller is.' In plaats daarvan ontdekte het team dat groter sperma – dat wil zeggen sperma met langere staarten, flagellen genoemd – alleen het snelst was bij soorten met externe bevruchting, zoals vissen of mosselen. Bij dieren met interne bevruchting, zoals de emoe, was groter sperma vaak juist het traagst.
Om te analyseren hoe snel het sperma was afhankelijk van hun grootte, maakten de onderzoekers video-opnames van zwemmend sperma en analyseerden deze vervolgens frame voor frame met hogesnelheidscamera's. Ze ontleedden deze frames in een stapel stilstaande beelden die in een computerprogramma konden worden ingevoerd om zich telkens op één spermacel te concentreren. Daarna gebruikten ze computerondersteunde sperma-analyse – software die ook wordt gebruikt in menselijke bevruchtingsklinieken – om de kwaliteit van het sperma te beoordelen. 'Bij sperma met langere flagellen is er meer stuwkracht om het sperma vooruit te bewegen, en daar vonden we duidelijke resultaten. Een korter hoofd en een grotere staart betekent dat je sneller zwemt als je een soort bent met externe bevruchting, maar als je een groter hoofd en een kleinere staart hebt, leek je sneller te zwemmen als je intern bevrucht,' zegt Fitzpatrick.
De onderzoekers denken dat de reden dat groter sperma langzamer zwemt bij sommige soorten met interne bevruchting is dat ze mogelijk een andere strategie gebruiken: langzamer bewegen maar langer zwemmen. 'Bij soorten met externe bevruchting moet je snel zijn omdat sperma buiten het lichaam niet lang leeft, dus moeten ze snel bij het ei zijn, terwijl sperma bij soorten met interne bevruchting langer kan blijven. We denken dat langzamer gaan de manier is waarop het sperma energie probeert te besparen en de tijd neemt om een ei te bereiken,' legt Fitzpatrick uit. 'Dit kan de verschillende manieren weerspiegelen waarop selectie werkt om succesvol sperma te maken bij soorten met interne versus externe bevruchting.'
