O proceso de evolución dos mamíferos mariños é un asunto que segue interesando moito aos científicos. Como conseguiron adaptarse á vida mariña conservando a capacidade da fecundación e xestación no interior do corpo? Neste camiño traballou un equipo de investigadores portugueses e españois para acabar revelando, segundo publica esta semana a revista Current Biology, que o esperma dos golfiños tivo que adaptarse para permitir a reprodución no medio mariño. A diferenza dos seus parentes terrestres, que usan a glicosa como fonte de enerxía, os espermatozoides do golfiño metabolizan ácidos graxos para permitir a motilidade e adquirir a capacidade de fecundar ao óvulo.
50 millóns de anos atrás, cando algúns herbívoros volveron ao mar, tiveron que evolucionar e cambiar a súa morfoloxía para adaptarse á natación. O seu metabolismo cambiou drasticamente ao substituír a alimentación vexetal por unha dieta rica en graxa e proteína, baseada no consumo de peixe. Esta transformación contribuíu á adaptación ás novas condicións de falta de osíxeno durante longos períodos de tempo.
“Ao cambiar a dieta de vexetais e polisacáridos de orixe vexetal por proteínas e graxa, empezaron a usar os ácidos graxos como substrato enerxético. Os músculos adaptáronse para utilizar as graxas como fonte enerxética, mentres que a glicosa reservouse para algúns tecidos específicos como o cerebro”, explica Alfonso Gutiérrez-Adán, un dos autores do estudo e investigador do Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC).
Nestas novas condicións, tamén os seus órganos e estratexias reprodutivas sufriron grandes transformacións. Entre elas, os golfiños perderon as glándulas seminais produtoras do líquido seminal que nutre aos espermatozoides na exaculación, polo que a fonte enerxética para poder desprazarse e fecundar o ovocito debía atoparse acumulada no seu interior. “Descubrimos que moitas das encimas da ruta glicolítica, responsable de metabolizar a glicosa no testículo, están inactivadas no golfiño. Isto débese a que a vía que utilizan os espermatozoides para producir enerxía e moverse é a fosforilación oxidativa de lípidos, o que supón que a especie experimentase unha extraordinaria adaptación, imprescindible para reproducirse nas novas condicións mariñas”, matiza o científico.
Para chegar a estas conclusións, o equipo do INIA-CSIC analizou o esperma do golfiño e, en especial, os requirimentos de glicosa ou piruvato para o movemento, así como a motilidade ao inactivar a ruta da beta-oxidación mitocondrial de ácidos graxos. Tamén realizaron análises metabolómicas para comprobar as súas diferenzas co esperma de mamíferos terrestres como o touro.
No estudo participaron ademais investigadores do Centro de Investigacións Mariñas e Ambientais da Universidade do Porto, responsables de identificar as mutacións nos xenes glicolíticos. Tamén colaborou a Facultade de Veterinaria da Universidade Complutense de Madrid (UCM), e o Oceanogràfic da Cidade das Artes e as Ciencias de Valencia, que achegou as mostras espermáticas de golfiño.
Adaptación nos golfiños, mais non nas baleas
Os cetáceos divídense en dous grandes grupos, os odontocetos (cetáceos dentados) e os misticetos (baleas barbadas). Mentres que os primeiros posúen dentes, como os golfiños e as orcas, os segundos teñen barbas para filtrar, tragar e expulsar a auga a través delas.
Os investigadores advertiron que as mutacións experimentadas polos golfiños tamén se observaron noutras especies dentro do grupo dos odontocetos. “O cambio parece imprescindible para a súa adaptación ao mar e a unha dieta de proteínas e graxas. Con todo, a alimentación das baleas barbadas baséase no krill, pequenos crustáceos mariños de diversas especies que forman parte do plancto e cuxa composición é rica nun carbohidrato: a quitina. “Aínda que é difícil recoller esperma destes animais e aínda non sabemos moito acerca do seu metabolismo, nos misticetos non se observaron estas mutacións nos xenes glicolíticos”, sinala Gutiérrez-Adán.
Na seguinte fase do estudo, os investigadores centraranse en analizar a fonte enerxética e a estratexia que utilizan os golfiños no proceso de capacitación espermática. “Entender todo o proceso de adaptación espermática podería servir para aplicar estes coñecementos a biotecnoloxías reprodutivas das especies gandeiras e aos humanos”, conclúe.
Referencia: A drastic shift in the energetic landscape of toothed whale sperm cells (Publicado en Current Biology).
