Spermatozoidi su vrsta ćelija koja se razvija vrlo brzo i predstavlja najraznovrsniji tip ćelija. Njihova dramatična evolucija predstavlja misteriju koja je intrigirala biologe decenijama. Da bi otkrili tajnu iza evolucije spermatozoida, istraživači Centra za reproduktivnu evoluciju na Univerzitetu Sirakuza posvetili su decenije proučavanju parenja voćnih mušica. Ovi mali insekti kriju u sebi veliku tajnu – džinovsku spermu.
Voćne mušice su poznate po svojim varijacijama u dužini sperme, nadmašujući sve ostale vrste u životinjskom carstvu. Na primer, mužjaci vrste Drosophila bifurca oplodnjavaju svoje partnere sa samo nekoliko desetina ogromnih spermatozoida koji su 20 puta duži od tela ženke. Istraživanja sprovedena od strane članova Centra za reproduktivnu evoluciju otkrila su da je seksualna selekcija favorizovala duže spermatozoide, što je koncept koji je postavljen još 1871. godine u Darvinovoj knjizi „Poreklo čoveka i selekcija u odnosu na pol“.
Dugi repovi spermatozoida evoluirali su kako bi bili efikasniji u borbi za oplodnju jajnih ćelija, jer su ženski reproduktivni traktovi prilagođeni da favorizuju duže spermatozoide. U suštini, ovi dugi repovi predstavljaju svojevrsni ukras nakon parenja, slično repu pauna. Istraživanja su pokazala da su repovi spermatozoida voćnih mušica jednako atraktivni kao i perje fazana ili rogovlje drugih životinja.
Nova studija Centra za reproduktivnu evoluciju, zajedno sa naučnicima sa drugih univerziteta, pruža uvid u genetiku dužine sperme voćnih mušica i ulogu ženskih reproduktivnih organa u tom procesu. Njihovi nalazi, objavljeni u časopisu Nature Ecologi & Evolution, mogu pomoći u razumevanju partnerovih preferencija i seksualnih ukrasa.
Nakon sekvenciranja genoma 149 vrsta voćnih mušica, istraživači su mapirali evoluciju muških i ženskih osobina tokom poslednjih 65 miliona godina. Pristup „proučavanju asocijacije na nivou genoma“ identifikovao je gene odgovorne za varijacije u dužini sperme i ženskom „izboru sperme“. Interesantno je da su geni koji određuju dužinu sperme povezani sa centralnim nervnim sistemom, vidom i mirisom, kao i sa ženskom plodnošću, otpornošću na gladovanje i sposobnošću pronalaženja hrane.
Algoritam koji je korišćen za identifikaciju gena povezanih sa evolucijom dužine sperme pokazao je značajnu korelaciju između dužine sperme i razvoja nervnog sistema. Ovaj pristup obećava proširenje razumevanja evolucione genetike sperme i biodiverziteta.
