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Evolución de los testículos descendientes en los mamíferos

Los mamíferos son los únicos animales en los que los testículos descienden desde su punto de origen hasta el escroto . Al mismo tiempo, los mamíferos son la única clase de vertebrados que han desarrollado una glándula prostática, comenzando con la evolución de la próstata en los mamíferos monotremas .

El descenso testicular ocurre en un grado variable en varios mamíferos, desde prácticamente ningún cambio de posición desde la cavidad abdominal ( monotremas , elefantes y damanes ); pasando por la migración al extremo caudal de la cavidad abdominal ( armadillos , ballenas y delfines ); migración solo a través de la pared abdominal ( erizos , topos , focas ); formación de una hinchazón subanal ( cerdos , roedores ); hasta el desarrollo de escrotos pronunciados ( primates , perros , rumiantes ) en mamíferos. [1]

Dado que el descenso de los testículos a una bolsa escrotal somete al animal a un mayor riesgo de daño accidental y/o vulnerabilidad frente a depredadores y rivales, presumiblemente debe haber alguna ventaja adaptativa evolutiva en el descenso testicular. Se ha propuesto que el escroto puede actuar como una forma de decoración sexual. [2] Una ubicación escrotal también expone a los testículos a una temperatura reducida por debajo de la del cuerpo, [3] lo que se ha sugerido que reduce la tasa espontánea de mutaciones de células germinales. [4]

Mecanismo por el cual la región de almacenamiento de esperma del epidídimo promueve el descenso testicular

Una propuesta alternativa es que el descenso testicular fue precedido, y posiblemente influenciado, por la migración de la región de almacenamiento de esperma del epidídimo a una ubicación extraabdominal más fría. [5] [6] [7] La ​​ventaja adaptativa evolutiva del descenso testicular a una posición extraabdominal puede estar relacionada más con la mayor capacidad de almacenamiento de esperma del epidídimo a temperaturas extraabdominales más bajas que con el testículo en sí. [7] Una mayor capacidad de almacenamiento de esperma en el epidídimo se ha asociado con una mayor fertilidad. En este contexto, la proporción (26% del total) de esperma maduro almacenado intraabdominalmente en el epidídimo monotrema [8] es considerablemente menor que la proporción de esperma maduro almacenado en el epidídimo de muchos mamíferos euterios (50-75% del total) con testículos descendidos. [9] [10] [11] Además, este aumento en el almacenamiento escrotal de esperma se corresponde con la evolución del epidídimo de reptiles a mamíferos .

Se ha demostrado que el mecanismo por el cual el almacenamiento de espermatozoides en el epidídimo se mejora a temperaturas extraabdominales más bajas es una consecuencia de la biofísica de la disponibilidad de oxígeno y la respiración oxidativa de los espermatozoides. [12] La cola del epidídimo, donde se almacenan los espermatozoides, puede estar hasta 7 °C por debajo de las temperaturas abdominales. Para una reducción de la temperatura de 7 °C, la tasa de respiración de los espermatozoides disminuye a la mitad y la solubilidad del oxígeno en solución aumenta aproximadamente un 10%. [12] Por lo tanto, para una reducción de la temperatura de 7 °C, la disponibilidad de oxígeno se duplica y, por lo tanto, se puede almacenar el doble de espermatozoides por unidad de volumen del conducto epididimario. [12] Esta mayor reserva de espermatozoides a temperaturas extraabdominales más bajas se ha relacionado con una mayor fertilidad , lo que proporciona una ventaja evolutiva para la supervivencia de la especie. [7]

En conclusión, la evolución de los testículos descendidos fue promovida por la temperatura extraabdominal más baja de la cola del epidídimo, que aumentó la disponibilidad de oxígeno para sostener y almacenar más espermatozoides. [12]

Referencias

  1. ^ Setchell BP (1978). El testículo de los mamíferos. Cornell University Press, Ithaca, Nueva York.
  2. ^ Portman, A. (1952). Formas y patrones animales, Faber & Faber, Londres.
  3. ^ Moore CR (1923). Sobre la relación del epitelio germinal con la posición del testículo. Anatomical Record 34: 337-358.
  4. ^ Ehrenberg L., von Ehrenstein G., Hedgram A. (1957). Temperatura de las gónadas y tasa de mutación espontánea en el hombre. Nature 180: 1433-1434.
  5. ^ Heller, RE (1929). Nueva evidencia de la función del escroto. Fisiología Zoología 2: 9-17.
  6. ^ Glover TD (1973). Aspectos de la producción de esperma en algunos mamíferos del este de África. Journal of Reproduction and Fertility 35: 45-53.
  7. ^ abc Bedford HM (1978). Evidencia anatómica del epidídimo como motor principal en la evolución del escroto. American Journal of Anatomy 152: 483-508.
  8. ^ Djakiew D. y Jones JC (1981). Diferenciación estructural de los conductos genitales masculinos del equidna (Tachyglossus aculeatus). Journal of Anatomy 132: 187-202.
  9. ^ Dott HM y Skinner JD (1967). Una reevaluación de las reservas extragonadales de espermatozoides en carneros Suffolk. Journal of Agricultural Sciences 69: 293-295.
  10. ^ Orgebin-Crist MC (1968). Reservas de espermatozoides gonadales y epididimarios en el conejo; estimación de la producción diaria de espermatozoides. Journal of Reproduction and Fertility 15: 15-25.
  11. ^ Amann RP, Johnson L., Thompson DL y Pickett BW (1976). Producción diaria de espermatozoides, reservas de espermatozoides epididimarios y tiempo de tránsito de los espermatozoides a través del epidídimo del mono rhesus. Biology of Reproduction 15: 586-592.
  12. ^ abcd Djakiew D. y Cardullo R. (1986). La temperatura más baja de la cola del epidídimo facilita el almacenamiento de esperma al mejorar la disponibilidad de oxígeno. Gamete Research 15: 237-245. Reimpresión disponible a través del autor.