A diferencia de los mamíferos terrestres, que usan la glucosa como fuente de energía, los espermatozoides del delfín metabolizan ácidos grasos para permitir su motilidad y adquirir la capacidad de fecundar al óvulo
SINC /Creative Commons
Un estudio con participación de investigadores del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria del CSIC revela que el esperma de los delfines tuvo que adaptarse para permitir la reproducción en el medio marino. A diferencia de sus parientes mamíferos terrestres, que usan la glucosa como fuente de energía, los espermatozoides del delfín metabolizan ácidos grasos para permitir su motilidad y adquirir la capacidad de fecundar al óvulo. El trabajo lo publicó la revista Current Biology.
Dieta rica en grasa y proteínas
Hace 50 millones de años, cuando algunos herbívoros decidieron volver al mar, tuvieron que evolucionar y cambiar su morfología para adaptarse a la natación. Su metabolismo cambió drásticamente al sustituir la alimentación vegetal por una dieta rica en grasa y proteína, basada en el consumo de pescado. La transformación contribuyó a la adaptación a las nuevas condiciones de falta de oxígeno durante largos periodos de tiempo.
“Al cambiar la dieta de vegetales y polisacáridos de origen vegetal por proteínas y grasa, empezaron a usar los ácidos grasos como sustrato energético. Los músculos se adaptaron para utilizar las grasas como fuente energética, mientras que la glucosa se reservó para algunos tejidos específicos como el cerebro”, explica Alfonso Gutiérrez-Adán, uno de los autores del estudio.
En las nuevas condiciones, también sus órganos y estrategias reproductivas sufrieron transformaciones. Los delfines perdieron las glándulas seminales productoras del líquido seminal que nutre a los espermatozoides en su eyaculado, por lo que la fuente energética para poder desplazarse debía encontrarse en su interior.
Extraordinaria adaptación de los delfines
“Hemos descubierto que muchas de las enzimas de la ruta glicolítica, responsable de metabolizar la glucosa en el testículo, están inactivadas en el delfín. Se debe a que la vía que utilizan los espermatozoides para producir energía y moverse es la fosforilación oxidativa de lípidos. Una indicación de que la especie experimentó una extraordinaria adaptación, imprescindible para reproducirse en las nuevas condiciones marinas”, añade.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo del INIA-CSIC analizó el esperma del delfín y los requerimientos de glucosa o piruvato para el movimiento. Asimismo, su motilidad al inactivar la ruta de beta-oxidación mitocondrial de ácidos grasos. También realizaron análisis metabolómicos para determinar las diferencias con el esperma de mamíferos terrestres, como el toro.
Hemos descubierto que muchas de las enzimas de la ruta glicolítica, responsable de metabolizar la glucosa en el testículo, están inactivadas en el delfín. Se debe a que los espermatozoides utilizan la fosforilación oxidativa de lípidos para producir energía y moverse.
Alfonso Gutiérrez-Adán, investigador del INIA-CSIC
En el estudio participaron, además, investigadores del Centro de Investigaciones Marinas y Ambientales de la Universidad de Oporto, responsables de identificar las mutaciones en los genes glicolíticos. También colaboró la Facultad de Veterinaria de la Universidad Complutense de Madrid, y el Oceanogràfic de la Ciudad de las Artes y las Ciencias de Valencia, que aportó las muestras espermáticas de delfín.
Una adaptación que no se produce en las ballenas
Los cetáceos se dividen en dos grandes grupos, los odontocetos (cetáceos dentados) y los misticetos (ballenas barbadas). Mientras que los primeros poseen dientes, como los delfines y las orcas, los segundos tienen barbas para filtrar, tragar y expulsar el agua a través de las barbas.
Los investigadores han advertido que las mutaciones experimentadas por los delfines también se han observado en otras especies dentro del grupo de los odontocetos. El cambio parece imprescindible para su adaptación al mar y a una dieta de proteínas y grasas. Sin embargo, la alimentación de las ballenas barbadas se basa en el kril, pequeños crustáceos marinos de diversas especies que forman parte del plancton y cuya composición es rica en un carbohidrato: la quitina.
“Aunque es difícil recoger esperma de estos animales y aún no sabemos mucho acerca de su metabolismo, en los misticetos no se han observado estas mutaciones en los genes glicolíticos”, señala Gutiérrez-Adán.
En la siguiente fase del estudio, los investigadores se centrarán en analizar la fuente energética y la estrategia que utilizan los delfines en el proceso de capacitación espermática. “Entender todo el proceso de adaptación espermática podría servir para ampliar conocimientos en biotecnologías reproductivas de las especies ganaderas y a los humanos”, concluye.
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