Mais antigo esperma animal é encontrado em âmbar de 100 milhões de anos

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Esperma preenchido e densamente compactado em um receptáculo seminal. Créditos: Wang et al., Proceedings B, 2020.

Por Carly Cassella
Publicado na ScienceAlert

Um pedaço de âmbar datado de 100 milhões de anos revelou a amostra mais antiga de esperma animal, e cada célula individual é extremamente longa.

Ainda mais impressionante, esse esperma gigante – muito maior do que o esperma humano – vem de um crustáceo semelhante ao camarão que é menor que uma semente de papoula.

Com apenas 0,6 milímetros, este bivalve antigo pertence a uma classe ainda viva de microcrustáceos conhecida como ostracodes, que são famosos por abrigar espermas até dez vezes maiores do que eles.

Isso pode parecer impossível, mas quando essas células microscópicas são torcidas e emaranhadas em pequenas bolas, elas podem viajar pelo trato reprodutivo feminino facilmente, se defendendo de outros emaranhados menores na competição.

O pedaço de âmbar estudado mostra a posição dos espécimes. Créditos: Wang et al., Proceedings B, 2020.

Usando um microtomógrafo, os pesquisadores agora revelaram 39 de seus antigos parentes crustáceos, todos na mesma fatia de âmbar. Ainda mais surpreendente, esta comunidade congelada ainda tem algumas das mesmas características reprodutivas que vemos nos ostracodes hoje, incluindo espermas gigantes.

Não apenas seus parentes ancestrais foram encontrados com “cláspers” masculinos semelhantes, esses corpos fossilizados também continham bombas de esperma, óvulos e – o melhor de tudo – receptáculos femininos cheios de esperma.

“O fato de os receptáculos seminais da fêmea estarem em um estado expandido devido ao preenchimento com esperma indica que a cópula bem-sucedida ocorreu pouco antes dos animais ficarem presos no âmbar”, escrevem os autores.

Medir células individuais nessas massas emaranhadas é impossível, os autores admitem, mas eles dizem que os espermas têm pelo menos 200 µm de comprimento (0,2 mm). Isso é pelo menos um terço do comprimento total do corpo da antiga criatura.

É também de longe a amostra mais antiga de esperma animal. Embora outros fósseis de ostracodes de cem milhões de anos atrás tenham mostrado indícios de órgãos reprodutivos gigantes, nunca antes tínhamos posto as mãos em uma amostra real dessa época.

Em 2014, ostracodes de água doce de 16 milhões de anos, descobertos em uma caverna na Austrália, foram encontrados contendo espermas de 1,2 mm de comprimento. Mas o novo espécime, descoberto em Mianmar, é 83 milhões de anos mais velho. Na verdade, ele dobra a idade do anterior mais antigo esperma de animal fóssil.

Em todo esse tempo, parece que a reprodução do ostracode permaneceu praticamente a mesma – “um exemplo crucial de estase evolutiva”, como dizem os autores.

Durante a reprodução sexuada, tanto os antigos ostracodes quanto os modernos provavelmente usam seus quintos membros como um ‘gancho’ para agarrar as fêmeas. Depois de agarrar, eles podem inserir seu tecido erétil e bombear um “esperma excepcionalmente longo, mas imóvel”, empurrando-o por dois longos canais de esperma no corpo feminino.

Uma vez que esses espermas atingem os receptáculos seminais, os autores pensam que eles começam a se mover, estabelecendo-se em um “conjunto organizado” para que possam começar a fertilizar os óvulos.

Esperma do antigo ostracode em uma fêmea. Créditos: Wang et al., Proceedings B, 2020.

Embora possa parecer contraintuitivo à primeira vista, algumas das menores criaturas da Terra produzem alguns dos maiores espermas. Quando as fêmeas copulam com mais de um parceiro, o esperma deve competir; os cientistas acham que ter unidades maiores pode ser mais vantajoso. Dito isso, espermas gigantes – como os dos ostracodes – é vantajoso para homens quanto para mulheres.

Em primeiro lugar, seu aparelho sexual simplesmente tem que ser maior e, para um animal tão pequeno, isso é um “trato feito” bem-sucedido da evolução. Algumas espécies modernas dedicam um terço de seu volume corporal apenas à reprodução.

Assim sendo, permanece um mistério como essa característica gigante evoluiu e quando apareceu. A evidência direta é realmente escassa. Embora os crustáceos tenham conchas calcificadas que deixam para trás ricos registros fósseis, encontrar tecidos moles intactos em fósseis é extremamente raro.

Essa descoberta é verdadeiramente notável, não apenas porque o âmbar preservou tecidos moles de vários indivíduos por cem milhões de anos, mas também por causa de todas as semelhanças com ostracodes atuais.

“O clásper masculino, bombas de esperma, hemipenos e receptáculos seminais femininos com espermas gigantes de ostracodes fósseis revelam que o repertório comportamental da reprodução, que está associado a adaptações morfológicas consideráveis, permaneceu inalterado por pelo menos 100 milhões de anos”, escrevem os autores.

O estudo foi publicado no Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.