Исследователи из Копенгагенского университета, Дания, обнаружили, что смешивание эякулятов от разных самцов муравьев in vitro увеличивает количество подвижных сперматозоидов на 50% по сравнению с контрольными образцами, смешанными с физиологическим раствором. Сперма, смешанная с конкурирующими эякулятами, также была более чем на 20% быстрее и плавала более прямыми линиями по сравнению с контрольной группой.Доктор Джоанито Либерти, первый автор исследования, сказал: «Особенность муравьев в том, что вся их сексуальная активность осуществляется во время одного спаривания в начале взрослой жизни.
Когда муравьиные королевы спариваются с несколькими самцами, их сперма имеет единственное временное окно. чтобы конкурировать с конкурирующими эякулятами за хранение в репродуктивных органах маток. Мы обнаружили точно настроенный механизм подвижности сперматозоидов, который, по-видимому, регулируется репродуктивными выделениями как самцов, так и королевских муравьев. Результаты показывают, что сперма может оценивать уровень конкуренции сперматозоидов и регулирует уровень их движения (подвижности) и, соответственно, расход энергии ».
В серии последующих экспериментов авторы обнаружили, что увеличение подвижности сперматозоидов при смешивании эякулятов было вызвано семенной жидкостью соперничающих мужчин, а не их спермой, и что подобное увеличение также может быть вызвано смешиванием сперматозоидов с репродуктивными. тракт матки. Эта жидкость производится в сперматеке, женском органе, который принимает и хранит сперму. Увеличение подвижности сперматозоидов после контакта с жидкостями других мужчин или половых партнеров выходило далеко за рамки увеличения подвижности, которое наблюдалось при смешивании спермы с собственной семенной жидкостью. Доля подвижных сперматозоидов, их скорость плавания и линейность были на 40%, 15% и 8% выше при воздействии соперничающей семенной жидкости или секреции матки, чем при воздействии собственной семенной жидкости.
Профессор Якобус Бумсма, старший автор исследования, сказал: «Предыдущие исследования нашей группы показали снижение выживаемости сперматозоидов после воздействия семенной жидкости конкурирующих самцов у тех же видов муравьев-листорезов, о которых идет речь в нашем текущем исследовании. ожидали аналогичных негативных эффектов конкурирующей семенной жидкости на подвижность сперматозоидов, но мы обнаружили противоположный результат.Наше наблюдение, что конкурирующая мужская семенная жидкость усиливает подвижность сперматозоидов больше, чем собственная семенная жидкость, предполагает, что в сперме появился механизм самопознания. для регулирования моторики ".Обнаружение того, что изменения подвижности сперматозоидов, скорости плавания и линейности менее выражены в присутствии собственной семенной жидкости, также предполагает, что усиление подвижности дорого обходится самцам муравьев, например, потому, что, по мнению авторов, это может подвергнуть сперму окислительному стрессу. Это, в свою очередь, может повлиять на долгосрочную жизнеспособность сперматозоидов, когда они хранятся в женских половых путях. Поскольку самки хранят и используют сперму для оплодотворения яйцеклеток в течение многих лет, жизнеспособность сперматозоидов с течением времени важна как для мужчин, так и для женщин.
В будущих экспериментах необходимо выяснить, действительно ли повышенная подвижность связана с повышенным окислительным стрессом.Авторы извлекли сперму у самцов муравьев-листорезов Acromyrex echinatior, собранных в Гамбоа, Панама в период с 2002 по 2014 год, и смешали сперму либо с физиологическим раствором, либо с собственной семенной жидкостью, либо с семенной жидкостью конкурента, либо с собственной и конкурирующей семенной жидкостью. Затем они использовали методы микроскопии, чтобы измерить скорость движения, скорость и направление сперматозоидов при их плавании.
В дальнейших экспериментах авторы также подвергали сперму жидкостям из женских половых путей в сочетании с собственной, конкурирующей или отсутствующей семенной жидкостью. Авторы предупреждают, что их целью не было воспроизвести естественную среду, в которой сперматозоиды встречаются после оплодотворения.
Скорее, они изучали специфические для пола факторы, которые изменяют конкуренцию и хранение спермы у социальных насекомых, самки которых могут жить десятилетиями, но завершают брачную активность за один день в начале взрослой жизни, когда они рассеиваются, чтобы основать новые колонии.