El heteromorfismo espermático es la producción simultánea de dos o más tipos distinguibles de espermatozoides por parte de un solo macho . Los tipos de esperma pueden diferir en tamaño, forma y/o complemento cromosómico . El heteromorfismo de los espermatozoides también se denomina polimorfismo de los espermatozoides o dimorfismo de los espermatozoides (para especies con dos tipos de espermatozoides). Normalmente, sólo un tipo de espermatozoide es capaz de fertilizar óvulos . Los tipos fértiles han sido llamados "euspermo" o "espermatozoide eupireno" y los tipos infértiles "paraespermo" o "espermatozoide apireno".
Una interpretación del polimorfismo del esperma es la hipótesis del "esperma kamikaze" (Baker y Bellis, 1988), que ha sido ampliamente desacreditada en humanos. La hipótesis del esperma kamikaze afirma que el polimorfismo de los espermatozoides se debe a una subdivisión de los espermatozoides en diferentes grupos funcionales. Están los que defienden el óvulo de la fecundación por otros espermatozoides masculinos, y los que fecundan el óvulo. Sin embargo, no hay evidencia de que el polimorfismo del esperma humano tenga como objetivo antagonizar a los espermatozoides rivales. [1]
El heteromorfismo de los espermatozoides se conoce en varios grupos diferentes de animales.
Las formas no fertilizantes no tienen ninguna función y son simplemente errores de desarrollo. Se cree que esto es poco probable en muchas especies heteromórficas de espermatozoides porque la producción de espermatozoides infértiles puede estar altamente regulada y los espermatozoides infértiles pueden constituir >90% del total de espermatozoides en algunos Lepidoptera y Drosophila .
Las formas no fertilizadoras son un medio por el cual los machos pueden proporcionar nutrición a la hembra, sus óvulos o los espermatozoides fertilizadores.
Los espermatozoides no fecundantes ayudan a los espermatozoides fecundantes ayudándolos en su transporte o capacitación sexual (es decir, en la adquisición de la competencia de fecundación). Esto ha quedado demostrado en Bombyx mori. [2]
En los gusanos de seda, existe buena evidencia de que los espermatozoides fértiles no pueden fertilizar si los espermatozoides no fértiles no están presentes. Los investigadores inseminaron artificialmente espermatozoides fértiles, espermatozoides no fértiles o una mezcla de ambos. Sólo el último grupo resultó en producción de descendencia.
Los espermatozoides no fértiles aumentan el éxito de la fertilización del macho que los produce cuando ocurre la competencia de espermatozoides . Esto podría ser ofensivo (por ejemplo, desplazando o incluso matando a los espermatozoides rivales que fertilizan) o defensivo (por ejemplo, bloqueando áreas del tracto femenino o creando un ambiente hostil previo a la fertilización).
Los espermatozoides no fértiles retrasan o impiden que la hembra se aparee nuevamente, permitiendo así que el macho que produce el esperma no fértil tenga una mayor participación en la paternidad de su descendencia (porque el macho evita la competencia de los espermatozoides ). Por ejemplo, los espermatozoides podrían llenar los órganos de almacenamiento de espermatozoides de modo que la hembra "perciba" que no necesita volver a aparearse para obtener más espermatozoides. Alternativamente, el esperma puede transferir sustancias químicas similares al péptido sexual, una sustancia química contenida en el esperma de Drosophila melanogaster que hace que las hembras sean menos propensas a aceptar parejas (es decir, es un antiafrodésico). [3]
Existe evidencia correlacional de esta teoría en una mariposa, Pieris napi . Las hembras que eran receptivas a un segundo apareamiento tenían menos espermatozoides no fértiles almacenados que las hembras no receptivas. Por lo tanto, los espermatozoides infértiles pueden ser responsables de retrasar el apareamiento femenino.
Esta teoría también se probó en la mosca de la fruta Drosophila pseudoobscura , pero los resultados sugirieron que el "relleno barato" no era importante en esa especie. [4]