Самые большие сперматозоиды — в самых маленьких упаковках и другие удивительные факты о мужских половых клетках

Сперматозоиды — самые разнообразные клетки в животном мире, несмотря на общую функцию (оплодотворение яйцеклеток). Это разнообразие — продукт эволюции, адаптирующей сперму к потребностям каждого вида.

Крошечные животные могут иметь гигантские сперматозоиды

Длина сперматозоидов варьируется на несколько порядков: от 0.0003 см у дикобраза до 6 см у плодовой мушки (Drosophila), что более чем в 20 раз длиннее самого насекомого. Количество также различается колоссально: человек производит ~100 млн сперматозоидов за эякулят, а баран — до 100 млрд. В некоторых видах сперматозоиды объединяются в «поезда» для более быстрого движения.

Промисскуитетные самки — больше спермы

Многообразие сперматозоидов — во многом результат спермовой конкуренции (вид полового отбора). У видов, где самки спариваются с несколькими партнёрами, на самцов действует сильное давление, чтобы инвестировать больше в производство спермы (больше «солдат»). Это также может приводить к увеличению размера сперматозоидов для повышения скорости.

Крупные самки — меньшие сперматозоиды

Размер и форма тела самки также влияют на сперму. В целом, более крупные сперматозоиды плавают быстрее, но ресурсы самца ограничены, что создаёт компромисс между размером и количеством. Исследование в Proceedings of the Royal Society B показало, что у млекопитающих самцы мелких видов склонны производить меньше, но крупных сперматозоидов, а самцы крупных видов — больше, но мелких. Это связано с тем, что у крупных самок больше репродуктивный тракт, и множество мелких сперматозоидов может эффективнее распространиться в этом пространстве.

Более «мужественные» самцы имеют сперму низкого качества

Поскольку производство спермы требует ресурсов, самцы сталкиваются с компромиссом между инвестициями в сперму и в другие репродуктивные признаки (крупное тело, рога, низкий голос). Например, у людей мужчины с более привлекательными голосами, как правило, имеют сперму худшего качества.

Контроль над количеством доставляемой спермы

Самцы способны контролировать количество спермы в эякуляте в зависимости от качества самки или риска спермовой конкуренции. У людей просмотр изображений с двумя мужчинами и одной женщиной (сценарий конкуренции) приводил к производству более подвижных сперматозоидов по сравнению с изображениями трёх женщин.

Самки также могут влиять на выбор сперматозоидов через механизмы скрытого женского выбора (cryptic female choice). Например, после спаривания с несколькими самцами они могут селективно оплодотворять яйцеклетки самыми крупными сперматозоидами или спермой самцов с более совместимыми генами иммунной системы.