A cena é clássica: espermatozóides competindo entre si para apenas um ter o privilégio de fecundar o óvulo. No entanto, o clichê cada-um-por-si encontrado nos documentários de educação sexual nem sempre é verdadeiro: em algumas espécies de animais os espermatozóides formam agregados para nadar em galera! Estes flashmobs haplóides têm a vantagem de tender a ser mais rápidos do que espermatozóides individuais, o que lhes ajuda a atravessar o inóspito ambiente do aparelho reprodutor fenimino. Uma pergunta que sempre intrigou os cientistas foi: será que estas vantagem seriam suficientes para impulsionar a seleção de tal comportamento?

Um estudo publicado na Nature desta semana, mostra que a chave para o aparecimento de um comportamento cooperativo entre os espermatozóides pode estar na competição entre espermas. A competição entre espermas acontece em espécies cujas fêmeas são promíscuas, como no caso das fêmeas dos camundongos Peromyscus maniculatus que podem ter múltiplos parceiros e poucos minutos. Nestes casos, os espermatozóides não só competem com seus meio-irmãos para chegar ao óvulo mas também com espermatozóides de outros camundongos. Quando isso acontece, um fenômeno inusitado é observado: os espermatozóides formam agrupamentos somente com espermatozóides gerados por um mesmo indivíduo.
Como os pesquisadores descobriram isso? Simples! Eles pegaram um tanto de espermatozóides e os marcam com uma substância fluorescente verde depois eles pegam outro tanto de espermatozóides e os marcam com uma substância fluorescente vermelha. Assim, ao misturar ambas populações de espermatozóides, eles podem contar quantos agrupamentos de uma só cor e quantos de múltiplas cores são formados.

A primeira coisa que eles mediram é o que acontece quando você mistura dois grupos de espermatozóides vindos do mesmo indivíduo mas marcados com cores diferentes (barras brancas na figura abaixo). Este experimento serve como controle: este é o resultado esperado se a formação de agrupamentos for aleatória. Ao misturar espermas de duas espécies diferentes: os de P. maniculatus (os da direita na figura abixo) com os de uma espécia semelhane – P. polionotus (os da esquerda) – mais de 75% dos agrupamentos era de uma só cor (barra escura indicada por Heteroespecifics, na Figura mais abaixo). O mesmo acontece se misturarmos espermas de P. maniculatus não-aparentados (unrelated P. maniculatus).


O mais impressionante é que o mecanismo de identificação de espermatozóies semelhantes ainda funciona se misturarmos espermas de P. maniculatus aparentados (related P. maniculatus), cuja porcentagem de agregados de uma só cor é uns 72%, não muito diferente dos exemplos anteriores. Agora vem a parte intrigante: quando espermatozóides de P. polionotus não aparentados eram misturados, uma grande porcentagem de agrupamentos multi-coloridos eram encontrados (unrelated P. polionotus). Qual a diferença entre P. maniculatos e P. polionotus? Uma interessantíssima: os P. polionotos são monogânicos, a ponto dos pesquisadores não encontrarem evidência de múltipla paternidade após procurar em 220 indivíduos. Como em espécies realmente monogânicas não há competição entre espermas, não há pressão seletiva que favoreça espermatozóides discriminativos.
A mensagem a ser levada para casa é: cooperação é um comportamento que pode surgir diante da competição. Do ponto de vista evolutivo, um espermatozóide que não entrou no óvulo tem em média 50% de seu material genético semelhante ao espermatozóide-irmão que entrou, mais do que se nenhum espermatozóide entrar ou um espermatozóide de outro indivíduo entrar no óvulo. Duas perguntas que não querem calar: 1) quando a wave chega no óvulo, como os espermatozóides decidem quem vai entar? 2) será que os pesquisadores explicam com o que trabalham para estranhos?
Fonte: Fisher, H., & Hoekstra, H. (2010). Competition drives cooperation among closely related sperm of deer mice Nature DOI: 10.1038/nature08736
Imagens: Nature e Wikipedia (camundongo 1 e 2)