Sperm Ultrastructure of the Spider Crab Maja brachydactyla (Decapoda: Brachyura)

This study describes the morphology of the sperm cell of Maja brachydactyla, with emphasis on localizing actin and tubulin. The spermatozoon of M. brachydactyla is similar in appearance and organization to other brachyuran spermatozoa. The spermatozoon is a globular cell composed of a central acrosome, which is surrounded by a thin layer of cytoplasm and a cup-shaped nucleus with four radiating lateral arms. The acrosome is a subspheroidal vesicle composed of three concentric zones surrounded by a capsule. The acrosome is apically covered by an operculum. The perforatorium penetrates the center of the acrosome and has granular material partially composed of actin. The cytoplasm contains one centriole in the subacrosomal region. A cytoplasmic ring encircles the acrosome in the subapical region of the cell and contains the structures-organelles complex (SO-complex), which is composed of a membrane system, mitochondria with few cristae, and microtubules. In the nucleus, slightly condensed chromatin extends along the lateral arms, in which no microtubules have been observed. Chromatin fibers aggregate in certain areas and are often associated with the SO-complex. During the acrosomal reaction, the acrosome could provide support for the penetration of the sperm nucleus, the SO-complex could serve as an anchor point for chromatin, and the lateral arms could play an important role triggering the acrosomal reaction, while slightly decondensed chromatin may be necessary for the deformation of the nucleus.

Intraovarian sperm storage in Helicolenus dactylopterus dactylopterus fertilitzation, crypt formation and maintenance of stored sperm

The females of the bluemouth rockfish, Helicolenus dactylopterus dactylopterus (DelaRoche, 1809), store sperm within their ovaries for periods of up to 10 months. Twenty six females with standard lengths between 152 and 257 mm and six males with standard lengths between 253 and 209 mm were caught storage crypts with stored spermatozoa and to describe their evolution over the year. After internal fertilization and once sperm reaches the ovary, a crypt forms probably by an epithelial inclusion at the base of the lamellae of one or several spermatozoa groups that are floating freely in the interlamellar space of the ovarian lumen. Stored spermatozoa have a large cytoplasm bag surrounding their heads. This bag could serve as a nutritive reservoir during the long storage period. Many desmosonal and tight junctions between the crypt cells ensure tha male sex cells are protected against the female immune system

Spermiogenesis particularities of a sperm storage species: Helicolenus dactylopterus (Teleostei: Scorpaenidae)

A study of the spermiogenesis and spermatozoa of Helicolenus dactylopterus was conducted. Females of this species have the capacity to store sperm within their ovaries, and male gametes have a considerable cytoplasmic mass surrounding their heads to survive the long period of intraovarian sperm storage. Our observations show that early spermatids are round-shaped cells and have a spherical nucleus with diffuse chromatin. The nuclear volume decreases as a result of progressive chromatin condensation during spermiogenesis, causing the nucleus to take on a U-shape. Flagellar insertion is not central to the nucleus but consistently occurs at an oblique angle towards one side of it. The flagellum is inserted into the nuclear fossa, without subsequent nuclear rotation. In mature spermatozoa, the flagellum is adjacent to the nucleus. A comparison of the spermatozoa in the testicular lobules and those in the intraovarian storage structures suggests that the increase in volume of the cytoplasmic mass may occur in the posterior region of the testis, in the testicular duct. Spermatozoa enter the ovary in groups that reach the ovarian lumen and are surrounded by the ovarian epithelium for storage in sperm storage crypts

Dynamic and Regulated Association of Caveolin with Lipid Bodies: Modulation of Lipid Body Motility and Function by a Dominant Negative Mutant

Caveolins are a crucial component of caveolae but have also been localized to the Golgi complex, and, under some experimental conditions, to lipid bodies (LBs). The physiological relevance and dynamics of LB association remain unclear. We now show that endogenous caveolin-1 and caveolin-2 redistribute to LBs in lipid loaded A431 and FRT cells. Association with LBs is regulated and reversible; removal of fatty acids causes caveolin to rapidly leave the lipid body. We also show by subcellular fractionation, light and electron microscopy that during the first hours of liver regeneration, caveolins show a dramatic redistribution from the cell surface to the newly formed LBs. At later stages of the regeneration process (when LBs are still abundant), the levels of caveolins in LBs decrease dramatically. As a model system to study association of caveolins with LBs we have used brefeldin A (BFA). BFA causes rapid redistribution of endogenous caveolins to LBs and this association was reversed upon BFA washout. Finally, we have used a dominant negative LB-associated caveolin mutant (cavDGV) to study LB formation and to examine its effect on LB function. We now show that the cavDGV mutant inhibits microtubule-dependent LB motility and blocks the reversal of lipid accumulation in LBs.

Stable isotopes provide insight into population structure and segregation in eastern North Atlantic sperm whales

In pelagic species inhabiting large oceans, genetic differentiation tends to be mild and populations devoid of structure. However, large cetaceans have provided many examples of structuring. Here we investigate whether the sperm whale, a pelagic species with large population sizes and reputedly highly mobile, shows indication of structuring in the eastern North Atlantic, an ocean basin in which a single population is believed to occur. To do so, we examined stable isotope values in sequential growth layer groups of teeth from individuals sampled in Denmark and NW Spain. In each layer we measured oxygen- isotope ratios (δ18O) in the inorganic component (hydroxyapatite), and nitrogen and carbon isotope ratios (δ15N: δ13C) in the organic component (primarily collagenous). We found significant differences between Denmark and NW Spain in δ15N and δ18O values in the layer deposited at age 3, considered to be the one best representing the baseline of the breeding ground, in δ15N, δ13C and δ18O values in the period up to age 20, and in the ontogenetic variation of δ15N and δ18O values. These differences evidence that diet composition, use of habitat and/or migratory destinations are dissimilar between whales from the two regions and suggest that the North Atlantic population of sperm whales is more structured than traditionally accepted.

Estudi de l'organogènesi del sistema reproductor de la cabra de mar (Maja brachydactyla) i efecte dels factors ambientals sobre la reproducció en captivitat

Diferents aspectes de la reproducció de la cabra de mar Maja brachydactyla s’han estudiat amb l’objectiu d’obtenir coneixements bàsics i aplicats al cultiu en captivitat d’aquesta espècie de gran interès comercial i aqüícola. L’anatomia interna de l’aparell reproductor masculí, el procés d’espermatogènesi, amb especial èmfasi amb la formació de l’acrosoma, i l’estructura i organització l’espermatozoide s’han descrit amb tècniques microscòpiques avançades. El desenvolupament de les gònades durant els primeres fases del desenvolupament post- embrionari (fases larvàries i primer cranc juvenil) han estat descrites mitjançant la quantificació de l’expressió del gen vasa, el qual és expressat específicament per les cèl•lules de la línia germinal. Aquests coneixements són bàsics per a la comprensió del paper dels mascles en la la reproducció i la seva aplicació posterior en condicions de captivitat. La reproducció en captivitat s’ha estudiat amb una sèrie d’experiments amb l’objectiu de determinar la quantitat, pes sec i composició bioquímica proximal de les larves acabades d’eclosionar en condicions de captivitat i l’efecte de les condicions ambientals, com ara el fotoperíode i la salinitat, sobre aquests paràmetres. Aquests experiments demostren què es poden obtenir larves de la cabra de mar en condicions de captivitat què podrien ser utilitzades per a la producció i l’efecte sobre la reproducció del fotoperíode i salinitat.

Estudi del sistema reptroductor de la guatlla (Coturnix coturnix) i de la hibridació amb la guatlla japonesa (Coturnix japonica) domèstica i híbrids

La guatlla (Coturnix coturnix) és actualment una espècie amb un estat de conservació desfavorable. Una amenaça per a la seva conservació és la hibridació que pot produir-se degut als alliberaments massius amb finalitats cinegètiques de la guatlla japonesa (Coturnix japonica) o híbrids provinents de granges de cria. Els objectius d’estudi són: a) Aprofundir en el sistema sexual de la guatlla, ja que el seu coneixement pot permetre entendre els mecanismes d’hibridació amb la guatlla japonesa o híbrids. b) Conèixer la taxa de supervivència i l’eficàcia biològica dels individus no nadius a àrees de reproducció de la guatlla. c) Buscar evidències directes d’hibridació en condicions naturals i caracteritzar-la. d) Determinar si existeix competència espermàtica interespecífica mitjançant experiments en captivitat. S’ha seguit el comportament en condicions naturals de parelles homospecífiques i heterospecífiques de mascles i femelles de guatlla i de guatlla japonesa o híbrids. S’ha analitzat la paternitat dels polls d’aquestes parelles i s’ha pogut conèixer quins aspectes del comportament (segons l’espècie) es relacionen amb l’eficàcia biològica dels adults. S’han analitzat el mateix tipus de dades obtingudes durant cinc temporades reproductives, en les que hi van participar només individus de guatlla. Així s’ha pogut comparar el comportament de l’espècie en presència i absència dels individus al•lòctons. Els resultats indiquen que existeixen dues estratègies sexuals entre els mascles de guatlla. L’estat físic del mascle en relació al dels altres mascles coetanis i el temps de permanència amb la femella determinen la seva taxa de paternitat. Existeix una fracció relativament petita però significativa de guatlla japonesa de granja que sobreviu en condicions naturals i s’hibrida amb la guatlla silvestre, predominantment de forma unidireccional, entre femella japonesa i mascle de guatlla. Aquestes femelles presenten un sistema d’aparellament majoritàriament monògam. Els anàlisis sobre els experiments de competència espermàtica s’estan realitzant a l’actualitat.