Come si evolve lo sperma

Lo spermatozoo (ovvero la cellula riproduttiva maschile prodotta dai testicoli degli animali e rilasciato dal loro pene) varia enormemente tra le varie specie. Anche se condividono tutti la stessa funzione fondamentale, gli spermatozoi sono differenti per dimensioni, forma e numero; forse si sono evoluti in funzione della competizione post-copulatoria, che si verifica quando lo sperma di maschi diversi si trova in competizione nell’apparato riproduttivo femminile, per riuscire a fertilizzarne l’uovo.

Il progetto SPERM EVOLUTION (Towards an evolutionary ecology of spermatogenesis), finanziato dall’UE, si è servito di un semplice verme piatto per studiare le modalità di evoluzione e di produzione degli spermatozoi e il ruolo svolto dai testicoli nelle variazioni riguardanti lo sperma.

I platelminti Macrostomum sono organismi di dimensioni minute, che si presentano con gli organi sessuali di entrambi i sessi. Quando si accoppiano, tali vermi sembrano assumere a turno il ruolo maschile o femminile, durante l’atto sessuale. Tuttavia, se inseriti in gruppi in accesa competizione, oppure se isolati da qualsiasi possibilità di accoppiamento, i platelminti mutano la loro strategia riproduttiva.

In un ambiente sociale, il M. lignano altera la velocità con cui produce sperma. Si presume che questa flessibilità nel tasso prodotto consenta al verme di modulare la sua quantità di spermatozoi in base al numero dei competitori presenti nel suo ambiente.

Quando non è presente alcun partner, il comportamento diventa ancora più inconsueto. Con una strategia a funzionamento ridotto, gli individui della specie M. hystrix utilizzano il pene per iniettarsi nella testa il proprio sperma.

I ricercatori hanno scoperto che la differenziazione di livelli di competizione per gli spermatozoi conduce a modifiche nella regolazione genetica in tutto il genoma del Macrostomum. Tale elemento ha consentito ai ricercatori di capire come la variazione nella produzione di sperma avviene lungo scale temporali evolutive a piccolo o grande raggio.

Sia per gli ecologi che per i biologi evolutivi, è utile comprendere meglio la cellula riproduttrice maschile e la sua produzione da parte dei testicoli. In particolare, le conclusioni di questo progetto potrebbero servire a colmare il divario tra la ricerca biomedica evolutiva e di base riguardante, tra l’altro, la fertilità maschile.