Panjang sel sperma heliks berfilamen dari ostracoda air tawar dapat mencapai sepuluh kali panjang tubuh produsennya. Sel sperma Ostracoda terpanjang yang diketahui adalah 1 cm. mikrograf elektron ini menunjukkan sebuah bundelan sperma raksasa itu yang diekstrak dari Eucypris virens, yang panjangnya sekitar 1.8 mm . (Credit: Dr. Renate Matzke-Karasz) ScienceDaily (June 19, 2009) — Misteri sperma raksasa yang ada dalam beberapa kelompok hewan hidup masa kini mengambil dimensi baru- dalam salah satu kelompok crustacea mikro bukti baru menunjukkan kalau ciri ini telah ada paling tidak 100 juta tahun lalu.Dalam kompetisi mendapatkan pasangan, pejantan harus bersaing satu sama lain –baik itu dalam warna bulu, antena besar atau tarian. Betina dalam beberapa spesies, walaubegitu, kawin dengan beberapa pejantan, sehingga pesaing bahkan setelah kawin masih belum terkalahkan. Sehingga sperma mereka yang bersaing. Karena ukuran lebih besar dapat meningkatkan kemungkinan pembuahan, dalam beberapa spesies sel-sel sperma raksasa berevolusi – sebagian tumbuh bahkan lebih besar dari pejantan yang menghasilkannya.
Kini, sebuah tim peneliti internasional dipimpin oleh Dr. Renate Matzke-Karasz, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) di Munich, secara tidak langsung mendeteksi tanda sperma raksasa dalam ostracoda fosil. Memakai holotomografi sinar x sinkrotron, sebuah teknik pencitraan sangat rumit yang dikembangkan di European Synchrotron Radiation Facility, para peneliti mampu melihat kedalam crustacea sangat kecil ini, yang panjangnya hanya 1 mm. “Dalam fosil mikro ini, kami mendeteksi organ-organ yang diperlukan untuk mengirimkan spermatozoa raksasa,” lapor Matzke-Karasz. "Karena ostracoda modern masih menghasilkan sperma raksasa, dan manuver mereka dengan organ yang sama 100 juta tahun lalu, adalah aman untuk mengatakan kalau fitur ini hanya berevolusi sekali dalam grup ini. Tampaknya ia adalah strategi evolusi yang sukses untuk reproduksi, walaupun sangat mahal bagi kedua gender.”
Sperma seorang manusia akan sepanjang 17 meter bila ingin dibandingkan dengan ostracoda modern, yang spermanya sampai sepuluh kali ukuran hewan itu sendiri. Kasarnya 34 ribu dari sperma manusia seukuran 50 mikron akan sepanjang tubuh manusia bila dibariskan ( 1,70m).
Bila betina mengijinkan lebih dari satu jantan kawin dengannya, maka persaingan jantan akan terus terjadi setelah kawin. Situasi ini menghasilkan tekanan pada teori paling valid mengenai seleksi seksual: Menurut itu, jantan yang menghasilkan sejumlah besar spermatozoa yang kecil dengan cepat dan dengan mudah lebih baik kemungkinannya bereproduksi, sementara betina berinvestasi hanya pada beberapa telur yang besar. Namun jika sperma harus berkompetisi di dalam tubuh betina, kualitas kadang tampak melebihi kuantitas. Dalam kasus ini kemungkinan membuahi sebuah ovum dapat meningkat dengan ukuran sel sperma. Ini berlaku pada sperma satu individu dengan sperma lawan dari jantan lain. Sedemikian hingga, hewan itu menginvestasikan banyak energi dalam menghasilkan dan membawa sperma besar itu.
Ini membawa pada raksasa yang berevolusi. Sperma manusia akan sepanjang 40 meter bila sebanding dengan sperma Drosophila bifurca, misalnya: jantan lalat buah ini panjangnya hanya beberapa milimeter, namun spermanya enam sentimeter. Serangga juga, beberapa primate, burung dan cacing diketahui memiliki sperma raksasa. Contoh lain adalah ostracoda, yang spermanya sepuluh kali lebih besar dari hewannya sendiri. Crustacean akuatis ini tumbuh hanya beberapa milimeter, dan dikelilingi oleh cangkang seperti remis.
Pelindung ini memfosil dengan baik, sehingga ostracoda sering ditemukan, sebagian berasal dari 450 juta tahun lalu. “Mereka adalah grup penting karena menyimpan informasi mengenai lingkungan tempat mereka tinggal,” kata Matzke-Karasz. “Cangkang fosil ostracoda menjadi arsip sejarah bumi, menyimpan informasi tentang iklim, ekologi dan geologi ribuan bahkan jutaan tahun lalu.” Hanya dalam kasus langka, bagian lembut dan kakinya tetap terlestarikan. Karena fosil ini menarik bagi biologi evolusi, kelompok yang bekerja dengan Matzke-Karasz mempelajari fosil zaman kapur Harbinia micropapillosa yang masih memiliki bagian lunak. Untungnya, fosil langka ini merupakan anggota ostracoda yang sama dengan yang menghasilkan sperma raksasa masa kini, memberi kesempatan untuk melihat bukti fosil sperma raksasa.
Penyelidikan sangat rumit dan berteknologi tinggi dilakukan di "European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, Grenoble, France)", Yang juga membiayai proyek. “Holotomografi adalah teknik pencitraan non destruktif seperti tomografi computer, dimana sinar x sinkrotron koheren dipakai,” jelas Dr. Paul Tafforeau dari ESRF. "Dengan metode ini, sebuah citra 3 dimensi dari struktur dalam benda sangat kecil dapat dibuat tanpa merusak bendanya, dengan tingkat kontras dan presisi yang tidak dapat dijangkau teknik lain.” Holotomografi baru kali ini dipakai untuk pencitraan fosil, namun hasil terbaru dalam teknik demikian membawa pada penemuan baru fosil. “Kami mendapatkan citra jelas dari alat reproduksi fosil ostracoda dan ini mengejutkan,” lapor Dr. Giles Miller dari Natural History Museum di London. "Hasil kami menunjukkan kalau hewan ostracoda zaman kapur berusia 100 juta tahun telah bereproduksi dengan sperma raksasa.”
Kerabat baru crustacean ini memiliki alat reproduksi yang sepertiga volume tubuhnya. Di kedua jenis kelamin, organ reproduksi ada sebagai dua unit fungsi berbeda, satu di tiap sisi tubuh. Pada jantan, ini adalah dua pompa sperma besar yang disebut organ Zenker. Sesuai dengan ini, ostracoda betina memiliki dua lobang panjang menuju ke dua vagina. Struktur karakteristik ini adalah adaptasi sempurna pada transport sperma raksasa. Penyelidikan sinar x pada ostracoda fosil mengungkap pasangan tabung bolong pada jantan yang terkait dengan organ Zenker.
“Pada betina, disisi lain, kami menemukan dua bukaan bolong panjang di abdomen, yang juga ada di spesies masa kini,” kata Radka Symonova dari Charles University di Prague. "Bukaan ini adalah penerima penyimpan sperma. Mereka ada pada ostracoda dimana betinanya menyimpan spermatozoa raksasa dalam tubuh mereka hingga saat oviposisi, saat tiap ovum dibuahi oleh satu sperma. Dari spesies masa kini kita tahu kalau vesikel seminal hanya mendapatkan bentuk ini saat mereka terisi sperma raksasa.” Jadi, betina fosil ini jelas baru saja kawin sebelum terkubur daram endapan. “Holotomografi kami sesungguhnya mengungkapkan inseminasi fosil,” rangkum Symonova
“Jadi, reproduksi dengan sperma raksasa telah berkembang sekitar 100 juta tahun lalu pada kelompok ostracoda ini,” jelas Dr. Robin James Smith dari Lake Biwa Museum di Shiga, Jepang. “Hingga kini, tidak diketahui apakah sperma ostracoda raksasa muncul beberapa kali dalam evolusi, seperti pada Drosophila, ataukah mereka melestarikan tampilan dari kelompok tertentu selama jutaan tahun,” lanjut Matzke-Karasz. “Pertanyaan ini kini dapat dijawab sekali dan selamanya: sperma raksasa telah diproduksi setidaknya oleh beberapa spesies pada waktu lama, walau harganya mahal untuk betina maupun jantan. Tahap pertama penelitian kami adalah mencoba memahami mengapa dan bagaimana ini bisa bertahan begitu lama.”
Proyek ini dipimpin oleh paleontolog LMU Munich yang didanai oleh ESRF (Grenoble), European Union in the scope of the Marie Curie RT Network "SEXASEX" dan Lake Biwa Museum.