Você já deve ter visto a versão clássica da fertilização: uma multidão de espermatozoides em corrida desesperada, um único vencedor. Essa história, porém, não vale para boa parte dos artrópodes — o grupo que inclui insetos, aranhas, crustáceos e centopeias. Uma análise publicada na Nature Communications mostra que espermatozoides cooperam entre si há centenas de milhões de anos. Em vez de nadarem sozinhos, eles se grudam em grupos e seguem juntos pelo trato reprodutivo da fêmea. O ancestral de todos os insetos, segundo o estudo, já produzia espermatozoides conjugados.
O trabalho, feito com 621 espécies, indica que a cooperação entre espermatozoides, a união física entre células reprodutivas foi regra, e não exceção, em cerca de dois terços da história evolutiva dos artrópodes.
O estudo é de uma equipe internacional liderada por R. Antonio Gomez, Steve Dorus e Scott Pitnick, da Syracuse University (EUA), com Romano Dallai e David Mercati, da Universidade de Siena (Itália), e Rita Sinka, da Universidade de Szeged (Hungria). Foi publicado em 3 de junho de 2026 na Nature Communications (vol. 17, artigo 7136). DOI: 10.1038/s41467-026-73950-z.
O que é conjugação de espermatozoides?
Conjugação de espermatozoides é quando dois ou mais espermatozoides se ligam fisicamente uns aos outros e se movem como uma unidade. Não é força de expressão: as células ficam de fato conectadas por um material extracelular chamado SAM, sigla em inglês para material associado ao espermatozoide.
Uma boa imagem é a de uma equipe de remo. Vários remadores coordenados atravessam a correnteza melhor do que um barco com um ocupante só. No caso dos espermatozoides, a união pode facilitar a travessia pelo trato reprodutivo feminino.
Espermatozoides cooperam: o que o estudo encontrou?
A equipe reuniu dados de microscopia de 621 espécies: 615 artrópodes e 6 espécies de grupos próximos (tardígrados, onicóforos e nematoides). Mapeando tudo numa árvore evolutiva calibrada por fósseis, os autores reconstruíram quando a conjugação apareceu e desapareceu.
A conjugação ocorre em todos os subfilos atuais de artrópodes (embora não em todas as classes) e em mais de um terço das ordens amostradas: 34 de 88, ou 38,63%. Em alguns grupos, ela é quase universal, como em borboletas e mariposas, isópodes e escorpiões. E não parou de mudar: foram entre 34 e 63 origens independentes (intervalo mais provável: 39 a 56) e um número parecido de perdas.
A primeira origem estimada aconteceu no ramo que levou aos insetos e aos remipedes (um grupo de crustáceos), entre 452,6 e 508,5 milhões de anos atrás, no Cambriano ou Ordoviciano. O ancestral comum de todos os insetos e dos hexápodes não-insetos já tinha espermatozoides unidos em agregados.
Os cientistas classificam a conjugação em cinco tipos: agregados (grupos de cabeças numa massa secretada), pares (dois espermatozoides unidos), rouleaux (pilhas ordenadas, como moedinhas), espermatostilos (bastonetes aos quais as células se fixam) e revestidos (grupos inteiros dentro de uma capa, imóveis). Os agregados foram a porta de entrada: respondem por 55,9% das origens independentes (cerca de 56 de cada 100) e são o único tipo que evoluiu para todos os demais.
O SAM é o personagem central dessa história. A modelagem estatística deu apoio forte à ideia de que ele funcionou como precursor da conjugação na maior parte da árvore. Quando uma linhagem perdia a conjugação, o SAM tendia a permanecer: a perda do SAM a partir de esperma não conjugado foi cerca de 4 mil vezes mais provável do que o surgimento dele do zero.
Por fim, ao comparar as proteínas dos espermatostilos de seis besouros-girinos e de três hemípteros (cigarrinhas e afins), a equipe achou uma sobreposição de 21,7% das proteínas (quase uma em cada cinco) — muito acima do acaso (P < 0,0001). Entre as mais abundantes estão enzimas chamadas S-LAPs, que também aparecem no SAM de espécies sem espermatostilos. Ou seja, linhagens separadas por centenas de milhões de anos chegaram a soluções parecidas usando moléculas parecidas.
Por que isso importa para além dos artrópodes?
Um estudo sobre esperma de insetos pode parecer distante, mas ele mexe com uma premissa que atravessa a biologia: a de que a fertilização é uma competição individual. Se células reprodutivas cooperam com tanta frequência, os cientistas precisam repensar como estudam reprodução e fertilidade em outros animais — inclusive, quem sabe, em humanos. Os autores citam essa possibilidade como horizonte, não como resultado do trabalho.
Existe também um desdobramento prático. A mosca-lanterna (Lycorma delicatula), praga invasora nos Estados Unidos, não forma grupos de espermatozoides: cada célula fica envolta numa capa grossa de SAM. Os pesquisadores admitem que não sabem nem como esses espermatozoides se movem. Se o SAM for essencial para a reprodução da espécie, interferir nele pode virar estratégia de controle de pragas.
O que o estudo ainda não explica?
Os autores são diretos: o valor adaptativo da conjugação não é conhecido para nenhum táxon. Não se sabe com certeza por que a união ajuda. A hipótese clássica é a de que grupos nadam mais rápido; o estudo propõe que a conjugação serviria para entregar moléculas do fluido seminal aos locais onde a fêmea guarda os espermatozoides. Mas nenhuma explica todos os casos — os conjugados revestidos, por exemplo, ficam imóveis até a capa ser removida.
A composição ancestral do SAM não pode ser medida diretamente; ela é inferida por modelos. As proteínas compartilhadas entre besouros e hemípteros podem ser efeito da alta expressão gênica no testículo, e não de um kit genético específico. E testar o comportamento real é difícil: os espermatozoides agem de um jeito na lâmina de vidro e de outro dentro do corpo da fêmea.
Por que isso importa?
O espermatozoide não é uma célula solitária que nada: ele é capaz de formar estruturas coletivas complexas, de pares a pilhas com milhares de unidades. A evolução repetiu o mesmo experimento dezenas de vezes, em grupos distantes, e chegou a soluções parecidas.
Como resume o coautor Steve Dorus, “esses exemplos nos lembram que a cooperação pode ser tão importante quanto a competição para moldar o sucesso biológico”. No mundo microscópico, como no nosso, vencer às vezes é questão de remar junto.
Fontes
- Gomez, R. A. et al. “Pervasive convergent evolution of sperm conjugation across the Arthropoda tree of life”. Nature Communications, vol. 17, artigo 7136, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-73950-z
- Bernardi, D. “A Cooperative Approach to Reproductive Success”. Syracuse University College of Arts and Sciences, 2026. https://artsandsciences.syracuse.edu/biology/news/a-cooperative-approach-to-reproductive-success/
- Gomez, R. A. et al. “Proteomic diversification of spermatostyles among six species of whirligig beetles”. Molecular Reproduction and Development, vol. 91, e23745, 2024 (citado no estudo).
Perguntas frequentes
O que é conjugação de espermatozoides?
É quando dois ou mais espermatozoides se ligam fisicamente uns aos outros e se movem em grupo, usando um material extracelular chamado SAM. Os grupos podem ter desde dois espermatozoides até milhares, como nas pilhas ordenadas (rouleaux) de algumas espécies.
Como os espermatozoides cooperam?
Eles se unem por meio do SAM, que pode formar capas, bastonetes ou matrizes entre as células. Em vez de cada um seguir sozinho, o grupo se desloca de forma coordenada pelo trato reprodutivo da fêmea.
Por que espermatozoides se juntam?
O valor adaptativo exato ainda não é conhecido. As principais hipóteses são ganho de velocidade de natação e entrega de moléculas do fluido seminal em locais específicos do trato reprodutivo feminino.
Quando surgiu a cooperação entre espermatozoides?
Estima-se que a conjugação tenha surgido no ramo que levou a insetos e remipedes há 452,6 a 508,5 milhões de anos, no Cambriano ou Ordoviciano. O ancestral comum de todos os insetos e dos hexápodes não-insetos já tinha espermatozoides conjugados.
Espermatozoides cooperam para fertilizar?
Em muitas espécies de artrópodes, sim: os grupos parecem facilitar a chegada ao óvulo, mas o benefício exato ainda não é conhecido e pode variar entre linhagens.
O que é SAM em artrópodes?
SAM é o material associado ao espermatozoide: uma substância extracelular ligada à membrana da célula que pode unir espermatozoides em grupos ou formar estruturas como bastonetes. O estudo indica que o SAM foi um precursor importante para a evolução da conjugação.
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Matéria escrita e revisada originalmente por Paulo Budri.
