Znajdź zawartość

Plemniki golców (Heterocephalus glaber) są bardzo zniekształcone i wolne. Biolodzy sądzą, że dzieje się tak z powodu braku konkurencji między gametami. Dominująca samica - królowa - decyduje, z którym samcem chce kopulować i tłumi instynkty reprodukcyjne pozostałych. Zespół Liany Maree z University of the Western Cape pobrał próbki spermy trzymanych w niewoli golców. Testy ujawniły wiele nieprawidłowości. Zdolność poruszania się zachowało zaledwie 7% plemników, w dodatku pływały one z prędkością zaledwie ok. 35 mikrometrów na sekundę (najwolniej u wszystkich ssaków). Stwierdzono skrajny polimorfizm plemników, a większość sklasyfikowano jako anormalne. Główki plemników przyjmowały wiele różnych kształtów. Były kuliste, owalne, wydłużone, asymetryczne i amorficzne. Chromatyna w jądrze wydawała się nieregularna i zdezorganizowana (między jej skupiskami znajdowało się np. dużo wolnej przestrzeni). We wstawce występowało od 5 do 7 okrągłych lub owalnych mitochondriów. W takich okolicznościach nie powinno dziwić, że bez energii do napędu plemniki golców poruszają się tak wolno. Dla porównania: ludzkie plemniki w sekundę przebywają ok. 0,1 mm. Golec jest dobrym modelem tego, co dzieje się z ludźmi - uważa Maree, nawiązując do tendencji monogamicznych w obrębie naszego gatunku. Wcześniejsze badania wykazały, że u człowieka porusza się ok. 60% plemników, podczas gdy u bardziej promiskuitycznych gatunków odsetek ten wzrasta do 95%.

Żyjące 100 mln lat temu małżoraczki (Ostracoda) wytwarzały plemniki o rozmiarach większych od długości ich ciała. Specjaliści tłumaczą, że przerośnięte gamety zwiększają szanse zapłodnienia samicy w obliczu dużej konkurencji ze strony innych samców. Naukowcy z międzynarodowego zespołu dr Renate Matzke-Karasz z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium podkreślają, że olbrzymie plemniki występują współcześnie m.in. u muszek owocowych. Podczas gdy one same dorastają zaledwie kilku milimetrów, plemniki Drosophila bifurca mierzą aż 6 centymetrów. Aby dokonać tego samego, co te owady, mężczyźni musieliby wytwarzać 40-metrowe komórki rozrodcze. Wielkimi plemnikami mogą się również pochwalić inne owady, niektóre naczelne, ptaki oraz małżoraczki. W przypadku tych ostatnich gamety są 10-krotnie dłuższe od nich samych. Małżoraczki to drobne skorupiaki. Są okryte przesyconym solami wapnia dwuklapkowym pancerzem, który łatwo kamienieje. Stąd wiele okazów, w tym najstarsze sprzed 450 mln. Niestety, tylko w rzadkich przypadkach zachowywały się tkanki miękkie. Z tego powodu specjaliści badali skamieliny Harbinia micropapillosa z okresu kredy, w których znaleziono je nietknięte. Co ważne, należą one do tej samej grupy małżoraczków, co te współcześnie produkujące gigantyczne plemniki. Skoro przedstawiciele gromady Ostracoda nadal wytwarzają wielkie plemniki, a do ich transportowania używają tych samych narządów, co 100 mln lat temu, nie ryzykując zbyt wiele, można powiedzieć, że ta jedyna w swoim rodzaju cecha wyewoluowała w tej grupie tylko raz [u owocówek zdarzało się to wielokrotnie]. Wydaje się, że to zapewniająca sukces strategia reprodukcyjna, nawet jeśli jest kosztowna dla obydwu płci. Matzke-Karasz tłumaczy, że u większości zwierząt samce wytwarzają wiele małych plemników, a samice inwestują w mniejszą liczbę dużych jaj. W niektórych przypadkach, gdy plemniki muszą współzawodniczyć w ciele samicy, szanse na sukces wzrastają, gdy rosną rozmiary męskich gamet. Zamiast stawiać na ilość, lepiej skoncentrować się na jakości. Ekipa badała zachowany układ rozrodczy skamielin znalezionych na terenie Cretaceous Santana Formation w Brazylii. Akademicy posłużyli się synchrotronową holotomografią rentgenowską. Dzięki temu w mikroskamielinach stworzeń o długości 1 mm udało im się wykryć organy, które służyły do transportu superplemników. Były one parzyste (zlokalizowane po obu stronach ciała) i do złudzenia przypominały organy Zenkera współczesnych małżoraczków. Jak wyjaśnia Radka Symonova z Uniwersytetu Karola w Pradze, w ciele samic znaleziono komory służące do przechowywania plemników. W następnym etapie badań eksperci zamierzają ustalić, dlaczego i w jaki sposób zjawisko wytwarzania olbrzymich plemników utrzymywało się tak długo.