Papel de la competición espermática en la evolución de proteínas reproductivas y de reconocimiento gamético en mamíferos

Resumen

En esta tesis doctoral se ha examinado la competición espermática y su influencia sobre los caracteres reproductivos en machos y hembras en especies de mamíferos muy cercanas filogenéticamente. Para ello se han estudiado caracteres a nivel fisiológico, celular y molecular, teniendo en cuenta los procesos de co-evolución entre macho y hembra que pueden llevar al aislamiento reproductivo y la especiación. Examinando los patrones espermáticos de machos solitarios (usados como control) y de machos de grupos sociales en tres especies de ratón del género Mus con diferentes niveles de competición espermática, se encontró que los machos solitarios muestran una calidad seminal mayor que los subordinados, y las diferencias entre ambos aumentan a medida que lo hace la competencia espermática. De esta forma los machos dominantes minimizan el riesgo que supondría la cópula de los machos subordinados con las hembras, y aumentan así su éxito reproductivo. En este estudio también se puso de manifiesto que la competición espermática influye sobre la función espermática incrementando la proporción de espermatozoides que experimentan la capacitación, y seleccionando espermatozoides que son más sensibles a las señales emitidas por el óvulo por l o que experimentan antes las reacción acrosómica. De esta forma la competición espermática favorece la existencia de una mayor población de espermatozoides competentes y que responden antes a las señales emitidas por el óvulo. Posteriormente se examino la influencia de la competición espermática a nivel molecular, para ello se estudiaron las proteínas Protamina 1 y protamina 2, así como sus promotores, encontrándose que la competición espermática favorece una rápida divergencia en la región reguladora de la protamina 2, y este grado de divergencia está asociado a los niveles de competencia espermática de las diferentes especies. Por último, se evaluó el papel de la competencia espermática en la evolución de las barreras reproductivas entre especies cercanas filogenéticamente. Cuando los niveles de competencia espermática se incrementan se favorece un incremento de la competitividad del espermatozoide, además de un aumento de la defensividad del óvulo, lo cual tiene implicaciones importantes en el grado y direccionalidad de las barreras reproductivas.