De spermacellen zijn zo’n 100 miljoen jaar oud en bevinden zich in een vrouwelijk mosselkreeftje.

Onderzoekers zijn in het Aziatische land Myanmar op een bijzondere vondst gestuit. In een gefossiliseerd vrouwelijk mosselkreeftje troffen ze namelijk goed bewaard gebleven zaadcellen aan. De spermacellen zijn al zo’n 100 miljoen jaar oud en dateren uit het geologisch tijdperk Krijt. Hiermee overtreft dit alle eerdere vondsten van zaadcellen en gaat het de boeken in als het oudste gefossiliseerde sperma ter wereld.

Nieuw soort
Het onderzoeksteam trof het sperma aan in het voortplantingssysteem van een piepklein vrouwelijk mosselkreeftje dat ingesloten zit in Myanmarees barnsteen, zo valt te lezen in het vakblad Proceedings of the Royal Society B. Deze diertjes zijn te herkennen aan hun tweekleppige schaal die een soort schild vormen, waarvan de vorm doet denken aan een mosselschelp. Toch beschikt het ontdekte vrouwelijke mosselkreeftje over enkele unieke kenmerken. En dus zijn onderzoekers ervan overtuigd dat het hier om een nog onbekend soort gaat. Het mosselkreeftje heeft de wetenschappelijke naam Myanmarcypris hui toegekend gekregen.


Meer over mosselkreeftjes
Mosselkreeftjes bestaan al 500 miljoen jaar en ondertussen zijn er al duizenden soorten beschreven. Je vindt ze voornamelijk in oceanen, zoetwatermeren en rivieren. Fossiele overblijfselen van deze kreeftachtigen zijn verre van zeldzaam en vele zijn bewaard gebleven in hars. Hoe dat kan? Tijdens het Krijt moeten ze geleefd hebben in de kust- en binnenwateren van het huidige Myanmar. Deze gebieden werden omringd door bossen die werden gedomineerd door bomen die grote hoeveelheid hars produceerden. En waarschijnlijk kwamen de kleine diertjes onverhoopt vast te zitten in naar beneden sijpelende klodders van deze kleverige substantie.

De onderzoekers bestudeerden het ontdekte Myanmarees barnsteen met behulp van 3D-röntgenreconstructies. Naast een paar insecten, zaten er negenendertig mosselkreeftjes gevangen in het barnsteen. De afbeeldingen onthullen de verbazingwekkende details van de anatomie van de mosselkreeftjes. Zo blijkt dat zelfs hun interne organen – inclusief die betrokken zijn bij de voortplanting – nog in prima staat verkeren. “De vondsten geven ons een uiterst zeldzame kans om meer te weten te komen over de evolutie van deze organen,” zegt onderzoeker Renate Matzke-Karasz.

Naast een paar insecten, waren er negenendertig mosselkreeftjes gevangen in dit kleine stukje barnsteen dat in Myanmar werd gevonden. Afbeelding: He Wang & Xiangdong Zhao

Sperma
Bij één vrouwelijk exemplaar troffen de onderzoekers in het voortplantingssysteem spermacellen aan. En na een grondige inspectie blijkt het te gaan om de oudste spermacellen ooit gevonden. “Dit vrouwtje moet kort na de paring in hars zijn gehuld,” zegt onderzoeker He Wang. Het sperma is een spectaculaire vondst, mede omdat het ondanks de tientallen miljoenen jaren die ondertussen verstreken zijn, toch nog zo goed bewaard is gebleven. De zaadcellen hebben dankzij het barnsteen de tand des tijds dus uitstekend overleefd. Opvallend is daarnaast hoe indrukwekkend groot de spermacellen zijn.

Grootte
De mannetjes van de meeste diersoorten – inclusief de mens – produceren veel, maar kleine spermacellen. Relatief weinig dieren – enkele fruitvliegjes en natuurlijk mosselkreeftjes – hebben voor een andere aanpak gekozen en keren het precies om: zij maken juist minder, maar hele grote zaadcellen aan. De beweeglijke staarten zijn zelfs meerdere keren langer dan het diertje zelf. De spermacellen zitten in dit geval opgerold in de geslachtsorganen. “De complexiteit van het voortplantingssysteem in de gevonden mosselkreeftjes roept de vraag op of de ontwikkeling van gigantische zaadcellen evolutionair gezien een goede strategie zou kunnen zijn,” zegt Matzke-Karasz. “Om die vraag te beantwoorden moeten we vaststellen wanneer deze manier van reproductie voor het eerst verscheen.”


Andere voorbeelden
Voorbeelden van gefossiliseerde zaadcellen zijn echter uiterst zeldzaam. Voorafgaand aan de huidige ontdekking behoorden de oudst bekende spermacellen toe aan een vijftig miljoen jaar oude worm. De oudste zaadcellen van een mosselkreeftje waren aangetroffen in een 17 miljoen jaar oud exemplaar. Dat er nu 100 miljoen jaar oude spermacellen zijn ontdekt, is dan ook een enorme sprong op de tijdlijn.

Bovendien verschaft dit meer inzicht in de evolutionaire specialisatie. “Het feit dat dieren 100 miljoen jaar geleden al gigantische spermacellen ontwikkelden, betekent dat deze voortplantingsstrategie op (zeer) lange termijn succesvol kan zijn,” benadrukt Matzke-Karasz. “Het is een behoorlijk indrukwekkende eigenschap die heel wat vergt van zowel de mannetjes als de vrouwtjes. Evolutionair gezien moet seksuele voortplanting met behulp van zulke enorme spermacellen daarom een door en door winstgevende strategie zijn.”