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Fertilization dynamics of sperm from different male mating tactics in bluegill (Lepomis macrochirus)

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Abstract:

Sperm competition results in the evolution of ejaculate characteristics such as high sperm density, high motility, and fast sperm swimming speed. A fundamental assumption of sperm competition theory is that ejaculates with high motility and fast-swimming sperm have an advantage with respect to fertilization success. We tested this assumption by studying the fertilization dynamics of alternative mating tactics (cuckolders and parentals) of male bluegill (Lepomis macrochirus Rafinesque, 1819). Sneakers (cuckolders) have faster swimming sperm and a higher proportion of motile sperm immediately following sperm activation than do parentals; however, these variables decline more quickly over time in sneaker sperm than in the sperm of parental males. We used a controlled fertilization experiment to test the prediction that parental males will have higher fertilization success than sneakers late in the sperm activation cycle because of the reduced rate of decline in ejaculate quality over time. We found that as the time from sperm activation increases parental sperm fertilizes more eggs than the sperm of sneakers. Our results support the idea that fertilization success is higher when ejaculates contain a higher proportion of either motile sperm or faster swimming sperm, all else being equal. In addition, after controlling for time from sperm activation, we found a significant bias in fertilization success toward parental males, suggesting that cryptic female choice might play a role in fertilization dynamics.

La compétition spermatique entraîne l'évolution des caractéristiques de l'éjaculat, telles que la forte densité, la grande motilité et la vitesse de nage élevée des spermatozoïdes. Une présupposition fondamentale de la théorie de la compétition spermatique est que les éjaculats contenant des spermatozoïdes à forte motilité et à vitesse de nage élevée sont avantagés dans le succès de la fécondation. Nous avons testé cette présupposition en étudiant la dynamique de la fécondation chez des crapets arlequins (Lepomis macrochirus Rafinesque, 1819) mâles en fonction de deux tactiques d'accouplement, celles de l'intrus trompeur et du parent fidèle. Par rapport aux pères fidèles, les intrus ont des spermatozoïdes à nage plus rapide et une proportion plus importante de spermatozoïdes mobiles juste après l'activation; cependant, ces caractéristiques décroissent plus rapidement dans le temps chez les spermatozoïdes des intrus que chez ceux des fidèles. Nous avons monté une expérience contrôlée pour vérifier la prédiction que les pères fidèles ont un succès de fécondation plus élevé que les trompeurs tard dans le cycle d'activation des spermatozoïdes à cause du taux plus faible de déclin de la qualité de leur éjaculat en fonction du temps. Avec le temps qui passe depuis l'activation, les spermatozoïdes des pères fidèles fécondent plus d'oeufs que ceux des intrus. Nos résultats appuient l'hypothèse selon laquelle le succès de la fécondation est plus élevé lorsque l'éjaculat contient ou bien une plus forte proportion de spermatozoïdes mobiles, ou alors des spermatozoïdes à nage plus rapide, toutes autres choses étant égales. De plus, une fois qu'on a tenu compte du temps passé depuis l'activation des spermatozoïdes, il y a un décalage significatif du succès de la fécondation en faveur des pères fidèles, ce qui laisse croire que le choix caché des femelles peut jouer un rôle dans la dynamique de la fécondation.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2005

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