Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
De plek waar de geslachtscellen elkaar ontmoeten blijkt belangrijk te zijn voor de grootte en evolutie van spermacellen.
De spermacellen van raderdieren (Rotifera) meten slechts 0,002 millimeter, terwijl die van een fruitvlieg bijna 6 centimeter zijn. Maar waarom zijn de maten van spermacellen zo variabel? Ze hebben immers allemaal hetzelfde doel: een eitje bevruchten.
Onderzoekers van de Stockholm University lichten in vakblad Nature Ecology and Evolution een tipje van de sluier op. Ze hebben een van de factoren bestudeerd die de grootte van spermacellen kan beïnvloeden: de locatie waar zaad- en eicellen elkaar ‘ontmoeten’.
Lees ook:
Drie groepen
De wetenschappers verzamelden gegevens over spermagrootte van meer dan 3200 diersoorten: van koralen tot zoogdieren, inclusief mensen. Voor elke diersoort achterhaalden ze waar de spermacellen hun eitjes tegenkwamen.
Ze maakten vervolgens onderscheid tussen drie groepen. Bij soorten met interne bevruchting, denk aan zoogdieren vogels en insecten, ontmoeten het sperma en de eitjes elkaar in het lichaam van het vrouwtje. Soorten met externe bevruchting – zee-egels en veel vissen – zetten hun geslachtscellen af in het water, waar de fertilisatie plaatsvindt. En dan zijn er nog ongewervelden – zogenoemde spermcasters – waarbij de zaadcellen worden afgezet in het water en binnengehaald door vrouwtjes, waardoor de bevruchting alsnog in hun lichaam plaatsvindt.
Concurrentie
Gemiddeld waren de spermacellen van dieren met interne bevruchting zes keer groter in vergelijking met soorten waarbij externe bevruchting plaatsvindt. Bovendien evolueerden de geslachtscellen sneller in de eerste groep. “Als spermacellen in het water worden afgezet, zorgt natuurlijke selectie ervoor dat ze klein blijven”, legt zoöloog Rhonda Snook uit in het persbericht. Hierdoor kunnen mannetjes heel veel sperma produceren, in de hoop dat er eentje zijn weg naar een eitje zal vinden.
Maar bij soorten met interne bevruchting, zouden mannetjes met groter zaad in het voordeel zijn. De spermacellen zouden dan beter kunnen ‘strijden’ tegen het kwakje van een concurrent. “Vrouwtjes kunnen ook een voorkeur hebben voor grotere zaadcellen”, zegt Snook.
En hoe zit het met de derde groep? Het zaad van de spermcasters zijn klein, zoals bij de soorten met externe bevruchting, maar evolueerde snel zoals bij interne bevruchters.
6,5 micrometer
“Een heel uitgebreide en gedegen studie”, noemt Bernard Roelen, voortplantingsdeskundige aan de Universiteit Utrecht, het onderzoek. “Het nadeel van dit soort evolutionaire verklaringen is alleen dat het niet experimenteel te toetsen is. Het gaat om vergelijken en dan zoeken naar overeenkomsten en verschillen. Hier komt heel wat statistiek bij kijken, een correlatie is iets anders dan een associatie bijvoorbeeld.”
Het mooie aan deze studie vindt Roelen dat er zeer veel diersoorten worden vergeleken, en dat er goed aan wordt gerekend. “Er kunnen ook leuke feitjes aan worden ontleend. Zo zien we dat van de externe bevruchters de stekelmeerval de kleinste spermacellen heeft (6,5 micrometer) en een schijftongkikker de grootste (2,3 millimeter). Bij de interne bevruchters heeft het radardiertje de kleinste spermacellen en een fruitvliegje de grootste.”
Testis van 400 gram
Voortplantingsdeskundige van de Wageningen University Katja Teerds noemt het eveneens een interessante studie. “Ben erg benieuwd hoe lang het sperma dan van de Noordkaper is, dit is een walvis met de grootste testes ter wereld. 1 procent van het lichaamsgewicht van de walvis wordt ingenomen door de testes. Gemiddeld weegt het dier 100.000 kilogram, dus 500 kilogram per testis. Reken dat eens terug naar de mens. In een man van 80 kilogram zou een testis dan 400 gram moeten zijn. Dat is gelukkig niet het geval.
Bronnen: Nature Ecology and Evolution, Stockholm University via EurekAlert!