En los insectos, las células se unen en grupos para llegar juntas al óvulo
Durante décadas la fecundación se ha descrito como una carrera entre millones de espermatozoides. Un estudio con artrópodos revela que muchas especies llevan cientos de millones de años cooperando en equipo
Recreacion artistica de un grupo de espermatozoides de artropodo unidos entre si para desplazarse como una sola unidad. Fuente: Nano Banana / Scruzcampillo.
Santiago Campillo Brocal, Biólogo. Máster en Biología Molecular y Biotecnología
Director de Muy Interesante Digital/7.08.2026
La fecundación no siempre es una carrera. Un estudio sobre artrópodos, el grupo que reúne a insectos, arácnidos y crustáceos, muestra que en muchas especies los espermatozoides no compiten en solitario, sino que se agrupan en equipos coordinados que viajan juntos hasta el óvulo, una estrategia que se remonta al Cámbrico o el Ordovícico, hace entre 452 y 508 millones de años.
Lo más importante sobre la conjugación espermática
Un equipo liderado por la Universidad de Syracuse cruzó datos de ultraestructura espermática con árboles filogenéticos de artrópodos para rastrear la conjugación, la unión física de varios espermatozoides en un solo grupo. El rasgo apareció y desapareció de forma independiente unas 45 veces a lo largo de más de 450 millones de años de evolución.
- Aparece y desaparece desde hace 500 millones de años. Se ha ganado y perdido unas 45 veces de forma independiente en el árbol evolutivo.
- Convergencia genética entre chinches y escarabajos. Ambos desarrollaron por separado la misma estructura para agrupar espermatozoides, a partir de un catálogo de genes casi idéntico.
- Una excepción. La mosca linterna moteada no conjuga esperma: cada célula queda embebida en material protector sin que se sepa cómo se mueve.
- El límite del estudio. La reconstrucción evolutiva no mide todavía si cooperar mejora realmente las probabilidades de fecundar frente a competir en solitario.
- Publicado en Nature Communications. El estudio ha sido liderado por R. Antonio Gomez con Steve Dorus y Scott Pitnick (Syracuse University.
El hallazgo procede de un equipo liderado por R. Antonio Gomez, investigador postdoctoral en la Universidad de Syracuse, junto a Steve Dorus y Scott Pitnick, también de Syracuse, Romano Dallai y David Mercati, de la Universidad de Siena, y Rita Sinka, de la Universidad de Szeged. El trabajo, publicado en Nature Communications, revisa décadas de estudios sobre la ultraestructura del esperma en artrópodos y los cruza con árboles filogenéticos para rastrear cuándo aparece y desaparece la conjugación espermática, el nombre técnico de esta cooperación celular.
La conclusión conecta con una idea que ya se sospechaba: ser el espermatozoide más rápido no siempre decide quién fecunda. En muchos artrópodos, la ventaja se juega en equipo, mucho antes de que una sola célula llegue a rozar el óvulo.
Cuando el esperma deja de nadar en solitario
La conjugación espermática no es un fenómeno anecdótico. Consiste en que varias células espermáticas se adhieren físicamente entre sí y forman estructuras compuestas que se desplazan como una sola unidad hacia el tracto reproductor femenino. En algunas especies, la unión se sostiene sobre un andamio extracelular: el material asociado al esperma, conocido como SAM, una sustancia envuelta en membrana capaz de pegar las células entre sí o de construir estructuras externas donde el grupo se organiza.
La fecundación suele entenderse como una competición entre espermatozoides individuales, pero en muchas especies vemos células que trabajan juntas, explica Steve Dorus, profesor de Biología en la Universidad de Syracuse y coautor del estudio.
Cuidado con leer esto como una anomalía puntual. Los investigadores sitúan el origen de la conjugación en la rama evolutiva que dio lugar a los insectos y a los remípedos, un grupo de crustáceos ciegos que habita en cuevas submarinas inundadas. Según el análisis, los artrópodos han pasado, en conjunto, unos dos tercios de toda su historia evolutiva con esperma conjugado, y el antepasado común de todos los insectos actuales ya lo tenía. ¿Por qué una célula diseñada para competir aprende, en cambio, a cooperar?
Un experimento que la evolución ha repetido decenas de veces
Lo más llamativo del análisis no es que la cooperación exista, sino la frecuencia con la que aparece y desaparece. El equipo calcula que la conjugación espermática se ha ganado y perdido de forma independiente unas 45 veces cada una a lo largo del árbol evolutivo de los artrópodos, un vaivén que rara vez se observa con tanta claridad en un solo rasgo biológico.
La evolución ha repetido el mismo experimento una y otra vez en distintos grupos de artrópodos, afirma R. Antonio Gomez, investigador principal del estudio.
Dicho de otra forma, la mayoría de esas apariciones de conjugación surgen después de que ya existiera el SAM en la especie, no al revés. El material que envuelve y protege a los espermatozoides parece haber sido el paso previo casi obligado antes de que la cooperación entre células se consolidara como estrategia. ¿Qué gana una especie al cooperar, y qué pierde al dejar de hacerlo? Ahí es exactamente donde el siguiente hallazgo del equipo aprieta el nudo.
Ilustracion generada con IA que muestra una representacion esquematica del espermatostilo, la estructura de material asociado al esperma a la que se adhieren los espermatozoides en chinches y escarabajos. Fuente: Nano Banana / Scruzcampillo.Chinches y escarabajos llegaron a la misma solución por caminos distintos
Las chinches y los escarabajos desarrollaron, cada uno por su cuenta, una estructura llamada espermatostilo, una varilla especializada de SAM a la que se enganchan los espermatozoides para viajar en grupo. Al comparar los proteomas, el catálogo completo de proteínas, de estas estructuras en ambos linajes, los investigadores encontraron que recurren a un conjunto de genes prácticamente idéntico.
Esto, que suena técnico, cambia bastante el panorama. Ese solapamiento apunta a una homología profunda: no es que ambos linajes inventaran la misma solución de cero, sino que probablemente tiraron del mismo cajón genético heredado de un ancestro mucho más lejano, aunque la estructura final haya evolucionado de forma independiente en cada rama. Es un ejemplo más de convergencia evolutiva, el mismo fenómeno que explica por qué delfines e ictiosaurios acabaron con una silueta casi idéntica sin compartir ancestro reciente.
Los espermatozoides son el tipo celular que evoluciona más rápido, están moldeados por el reto único de operar fuera del cuerpo, señala Scott Pitnick, catedrático de Biología en Syracuse y coautor del estudio.
La mosca que rompe la regla, y el límite del propio estudio
No todas las especies encajan en el patrón. La mosca linterna moteada, un insecto invasor convertido en plaga de cultivos y viñedos en varios continentes, no forma grupos de espermatozoides. Cada célula individual queda, en cambio, completamente envuelta en una capa gruesa de material asociado al esperma, un caso único entre todas las especies analizadas en el estudio.
Su esperma es muy poco habitual. No tiene conjugación, pero cada célula individual está completamente embebida en este material, y ni siquiera sabemos cómo consiguen moverse.
Ojo con el detalle. Los propios autores reconocen que desconocen cómo esos espermatozoides logran moverse bajo tanto material, y ese vacío abre una vía de investigación con interés práctico: entender qué mantiene o bloquea la movilidad del esperma en esta plaga concreta podría convertirse en una diana para su control genético, similar al que ya se ensaya con mosquitos modificados genéticamente.
El propio diseño del estudio impone un límite claro. Comprobar si cooperar mejora realmente las probabilidades de fecundar, frente a competir en solitario, es difícil de medir en el laboratorio, porque los espermatozoides se comportan de forma distinta sobre un portaobjetos de cristal que dentro del entorno mucho más complejo del tracto reproductor femenino. El trabajo reconstruye cuándo y cuántas veces apareció la cooperación a lo largo de la evolución, no demuestra todavía que esa cooperación gane la carrera frente a competir en solitario.
La lista de preguntas abiertas no se cierra ahí. Si el mismo kit genético permite construir espermatostilos en insectos tan distintos entre sí, cabe preguntarse en qué otros linajes de artrópodos ese cajón de genes sigue esperando a activarse, y qué plaga o qué especie en peligro de extinción podría beneficiarse de averiguarlo antes que nadie.
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Referencias
Gomez, R.A., Dallai, R., Mercati, D., Sinka, R., Dorus, S., Pitnick, S. (2026). Pervasive convergent evolution of sperm conjugation across the Arthropoda tree of life. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-026-73950-z
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