Invenzioni naturali per prendere tempo e scegliere meglio?

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Un gruppo di ricercatori dell’Università di Padova ha cercato di capire se immagazzinare gli spermatozoi per lungo tempo permetta alle femmine di valutare più accuratamente la qualità dei maschi

In natura, le femmine hanno evoluto meccanismi stupefacenti per garantire la fecondazione dei propri gameti. Tra questi, uno dei più curiosi e diffusi è la conservazione degli spermatozoi all’interno di organi femminili più o meno specializzati, in vista di future fecondazioni. Infatti, trovare un partner non è sempre così facile, ad esempio quando la densità degli individui è bassa. Oppure, la stagione degli amori potrebbe non coincidere con quella ideale per lo sviluppo della prole.

In molte specie, le femmine possono favorire gli spermi di alcuni maschi rispetto a quelli di altri durante o dopo l’accoppiamento. Questo fenomeno è chiamato scelta criptica femminile. Alcuni ricercatori hanno suggerito che in caso di conservazione degli spermi nelle femmine, il contatto più intimo e prolungato tra questi e le vie genitali femminili potrebbe potenziare la scelta criptica. In altre parole, le femmine avrebbero più tempo e modi per capire quali sono gli spermi migliori o quelli più compatibili. Ma questa strategia femminile può davvero influenzare la selezione sessuale a livello post-copulatorio?

Il gruppo di ricerca guidato da Andrea Pilastro ha cercato di fornire delle risposte studiando un pesce tropicale, Poecilia reticulata. In questa specie, le femmine possono conservare gli spermatozoi addirittura fino a 10 mesi. In questo studio pubblicato sulla rivista Evolution, ogni femmina vergine ha potuto accoppiarsi con diversi maschi per una settimana, per poi essere isolata dai partner. Il successo dei maschi nella fecondazione è poi stato valutato nelle due successive proli con una vera e propria analisi di paternità.

I pesci nati per primi derivavano da uova fecondate con spermatozoi appena inseminati. I secondi invece, nati dopo un mese, erano sì figli degli stessi padri, ma di spermatozoi custoditi dalle femmine per tutto questo tempo. Se la percentuale di figli attribuiti ad un maschio fosse stata maggiore nella seconda prole, questo avrebbe significato che la conservazione degli spermi poteva in qualche modo favorirlo rispetto ad altri, influenzandone il successo riproduttivo.

Come ipotizzato, i ricercatori hanno osservato un cambiamento nella proporzione di figli derivati da ciascun maschio nelle due proli. In altre parole, alcuni maschi erano avvantaggiati rispetto ad altri quando le femmine immagazzinavano per lungo tempo i loro spermatozoi. L’altra faccia della medaglia è che la conservazione degli spermatozoi poteva creare ulteriori opportunità per selezionare i maschi anche dopo l’accoppiamento.

Ma quali sono le qualità vincenti degli spermatozoi e dei maschi in questo caso? Sono le stesse che sono selezionate prima dello stoccaggio o sono diverse? Tipicamente, gli spermi più veloci sono anche quelli di maggior successo. Ma in caso di lunga conservazione nella femmina, la longevità degli spermatozoi potrebbe essere determinante. Raramente però gli spermi più veloci sono anche quelli più longevi, perché esiste un compromesso tra le due qualità. Per lo stesso motivo, un ottimo corridore dei 100 metri piani difficilmente può essere altrettanto abile sui 10.000.

I ricercatori si aspettavano, quindi, che gli spermatozoi più lenti (ma più longevi) fossero favoriti dopo una prolungata conservazione nell’ovario delle femmine. Sorprendentemente invece, gli spermatozoi di maggior successo erano sempre quelli più veloci, anche dopo un mese di sosta nella femmina. È però poco probabile che la loro maggiore velocità di per sé conferisca un qualche vantaggio agli spermatozoi dopo l’immagazzinamento. Infatti, gli spermi sono immobili durante questo periodo, e sono conservati quasi in contatto diretto con le uova. È invece più probabile che essi raggiungano più facilmente i siti di conservazione. In questo caso, spermi-Bolt saranno semplicemente presenti in maggior numero rispetto agli altri ai blocchi di partenza del secondo round di competizione spermatica.

I ricercatori hanno poi analizzato altre caratteristiche maschili che potevano influenzare il successo di fecondazione post-immagazzinamento, tra cui il grado di parentela. Infatti, gli spermatozoi di maschi non imparentati sono avvantaggiati rispetto a quelli di partner strettamente imparentati. Il grado di parentela tra maschi e femmine però non influenzava la paternità dopo la conservazione degli spermi, nonostante il contatto più prolungato tra questi e l’ovario. È però stato dimostrato che questo fenomeno si verifica solo se a competere con maschi non imparentati sono i fratelli della femmina. Quindi, è possibile che le differenze nel grado di parentela con le femmine dei maschi non fossero sufficienti da essere “riconosciute” dalle femmine.

Questi risultati suggeriscono che le caratteristiche vincenti degli spermatozoi prima o dopo la loro sosta prolungata sono sempre le stesse, anche se forse per motivi diversi. Dato che nei pesci studiati i maschi più attraenti sono quelli con gli spermatozoi più veloci, la conservazione femminile degli spermi non cambia il risultato finale della selezione sessuale.


Referenza:
Devigili A, Di Nisio A, Grapputo A, Pilastro A. Directional postcopulatory sexual selection is associated with female sperm storage in Trinidadian guppies. Evolution. 2016;70(8):1829-1843. doi: 10.1111/evo.12989

Immagine: Per Harald Olsen via Wikipedia