Esta mosca de la fruta macho tiene espermatozoides que tienen casi la misma longitud que su cuerpo. Así es como las células no se ensucian |

De todos los animales de la Tierra, las pequeñas moscas de la fruta producen las células reproductoras masculinas más largas, o espermatozoides. Los machos de esta especie suelen pulular alrededor de la camada interior, Drosophila melanogastersólo mide unos dos milímetros de largo, lo mismo que el ancho de la punta de un lápiz de madera. Su esperma, especialmente su cola, tiene casi la misma longitud que su cuerpo y aproximadamente 40 veces la longitud de un espermatozoide humano.

De alguna manera, cada insecto contiene miles de espermatozoides empaquetados en dos órganos de almacenamiento llamados vesículas seminales, cada uno de los cuales es diez veces más corto que una célula. Los científicos todavía están confundidos acerca de este súper embalaje. ¿Cómo logran estas diminutas criaturas llenar tantos de sus órganos microscópicos sin causar un desastre terrible y complicado?

“Imagínese invertir miles [of earbuds] en tu bolsillo. Por supuesto, los espermatozoides son diferentes de los cables pasivos: son activos y producen ondas curvas a lo largo de sus largas colas. Jasmin Imran Alsousdijo a Laura Baisas en Ciencia popular.

Ahora, Imran Alsous y sus colegas tienen una visualización en tiempo real de cómo estos gigantes microscópicos se mantienen perfectamente organizados. Los espermatozoides están cuidadosamente dispuestos en verticilos paralelos, con las cabezas de algunas células en el extremo final de otras células. Se mueven y se empujan físicamente unos a otros para avanzar, creando una agitación colectiva sincronizada, informa el equipo en un estudio publicado el 22 de junio en la revista. Física Natural.

«Es como una autopista con 1.000 carriles donde todos los coches circulan en direcciones opuestas», afirman los coautores del estudio. Michael Shellyun matemático del Instituto Flatiron y la Universidad de Nueva York, dice New York Times‘ Mónica Brouillette.

En el estudio, los investigadores colorearon D. melanogaster cabezas y colas de espermatozoides con marcadores fluorescentes, trazando su coreografía bajo un microscopio de alta potencia. A diferencia del esperma humano, que agita la cola para nadar en el líquido, las vesículas seminales de la mosca de la fruta están tan llenas de esperma que casi no hay líquido.

Las simulaciones por computadora revelan que, para moverse, las células envían ondas ondulantes a lo largo de sus largas colas, utilizando a sus vecinas como palanca física. Cuando las ondas de una célula se encuentran con otra célula que se mueve en dirección opuesta, se repelen entre sí. El equipo descubrió que esta fricción constante y opuesta hace que toda la masa se deslice suavemente en un camino organizado, evitando enredos.

«Cada espermatozoide está unido a una cola larga. La cola se mueve tan rápido como la cabeza, pero las colas se mueven colectivamente más lentamente en esta corriente que fluye lentamente», explicó Imran Alsous a Ciencia popular. «Es como si la carretera comenzara a doblarse y doblarse mientras los autos continúan circulando en la dirección opuesta».

Curiosamente, cuando los investigadores aislaron solo un espermatozoide, el espermatozoide simplemente se retorció en su lugar sin avanzar. Esto significa que el mecanismo que utilizan estas células para impulsarse es diferente del mecanismo que utilizan los espermatozoides humanos.

«Vemos espermatozoides batiendo la cola y nadando como si estuvieran en una piscina, pero eso no es lo que pasó aquí». John Fitzpatrickdijo un biólogo evolutivo de la Universidad de Estocolmo en Suecia que no participó en la investigación Tiempo. «Tienen que empujar algo para impulsarse hacia adelante, y lo que empujan podría ser el esperma o el tracto reproductivo femenino. Es un hallazgo realmente interesante».

Las moscas de la fruta no están solas en su enorme estrategia reproductiva. La evolución favorece el gigantismo de los espermatozoides algunos organismos pequeñosincluyendo escarabajos de alas de plumas, camarones de semilla y muchas ranas.

Este nuevo estudio ayuda a proporcionar una visión más matizada de los espermatozoides en todo el reino animal.

En «las descripciones de los libros de texto, siempre existe un espermatozoide que se presenta como el mejor y más rápido espermatozoide que se haya creado», dijo Imran Alsous. CienciaRohini Subrahmanyam el año pasado después de que la investigación fuera publicada en arXiv como preimpresión. Pero para el esperma de la mosca de la fruta, añadió, “su interacción entre sí es clave para sobrevivir”.