Por que em uma ejaculação há milhões de espermatozóides, sendo que é necessário somente um para fecundar um óvulo?

Quando recebi pelo Facebook a anedota acima quase morri de rir. Mas o que está por trás desta piada biológica?

Diariamente são produzidos milhões de espermatozóides nos testículos. A cada ejaculação são liberados cerca de 5 ml de esperma, contendo aproximadamente 300 milhões de espermatozóides. O espermatozóide é uma célula relativamente simples. É constituído por uma cabeça que abriga um núcleo haplóide e uma bolsa contendo enzimas hidrolíticas (acrossomo), uma peça intermediária (colo) com grande número de mitocôndrias, que providenciam energia para o movimento cauda, constituída por um flagelo. 

 
Figura: Partes de um espermatozóide.

Quando uma amostra fresca de esperma é analisada a luz de um microscópio, vê-se que alguns são defeituosos, não possuindo flagelo, ou possuem flagelo muito curto ou muito longo, ou possuem dois flagelos. Estas alterações podem impedir ou dificultar sua movimentação.

Vídeo: Espermatozóides vistos ao microscópio.

Alguns são aparentemente normais, mais se locomovem lentamente ou de forma pouco eficiente, movendo-se mais para os lados do que para frente. Isto torna a movimentação lenta, e quanto mais tempo os espermatozóides permanecerem na vagina após a ejaculação, maiores os riscos de morrer. A vagina é um ambiente hostil aos espermatozóides, pois é um ambiente ácido. A distância que separa a vagina das tubas uterinas é de cerca de 20 centímetros, embora pareça pouco, para um pequeno espermatozóide equivale a uma jornada de quilômetros e que será cumprida por um em um período aproximado de 24 horas. Durante o caminho muitos espermatozóides morrem exaustos pela longa e difícil maratona. Somente cerca de 50 mil espermatozóides chegam ao ponto da tuba uterina onde poderá estar um “óvulo” (na verdade, sendo mais criterioso, um ovócito II).

Figura: Caminho percorrido pelo espermatozóide. 

Mas ainda resta uma dificuldade, a célula reprodutiva feminina é envolta por várias camadas de células protetoras que precisam ser digeridas pelas enzimas do acrossomo dos espermatozóides, um trabalho impossível de ser realizado por um único espermatozóide. Na verdade, muitos espermatozóides cooperam entre si, um trabalho de equipe, que vai destruindo o envoltório protetor em pontos específicos, mas somente um deles tocará em primeiro lugar a membrana do “óvulo”, sendo capaz de introduzir o seu núcleo haplóide no citoplasma. Segue-se ao toque, a formação de uma camada que impede que outros espermatozóides façam o mesmo. Isto garante a formação de uma célula ovo ou zigoto com núcleo diplóide. Portanto dos 300 milhões de espermatozóides ejaculados, somente um atingiu o seu objetivo, a fecundação. Provavelmente este espermatozóide era um dos mais bem formados, um dos mais rápidos ou um dos mais resistentes.  A seleção do melhor espermatozóide é exemplo de como a seleção natural age na natureza mesmo antes do nascimento de um novo organismo. 

Figura. Vários espermatozóides tentar introduzir o núcleo em um ovócito II.