สเปิร์มสัตว์ไม่ได้มีสูตรเดียว บางชนิดยาวเป็นเซนติเมตร รวมทีม หรือคลานแทนการว่าย

สเปิร์มไม่ได้มีแค่หัวกลมกับหางยาวแบบที่คุ้นตา

ถ้าถามว่าสัตว์ชนิดไหนมีสเปิร์มเจ๋งที่สุด คำตอบแบบตรงไปตรงมาคือ ไม่มีแชมป์เดียว เพราะธรรมชาติไม่ได้แข่งกันว่าใครยาวกว่า ใครว่ายเร็วกว่า หรือใครผลิตได้เยอะกว่าเพียงอย่างเดียว สิ่งที่ถูกคัดเลือกคือแบบไหนเหมาะกับระบบสืบพันธุ์ของสัตว์ชนิดนั้นที่สุดต่างหาก

แมลงหวี่ตัวจิ๋ว แต่สเปิร์มยาวกว่า 5 เซนติเมตร

ตัวอย่างที่เล่นกับสามัญสำนึกสุดๆ คือแมลงหวี่ Drosophila bifurca นักวิจัยรายงานว่าสเปิร์มของมันยาวได้มากกว่า 58 มิลลิเมตร หรือราว 5.8 เซนติเมตร ทั้งที่ตัวแมลงเองมีขนาดเพียงไม่กี่มิลลิเมตร

ฟังแล้วเหมือนธรรมชาติออกแบบอะไรเกินความจำเป็น แต่สเปิร์มยักษ์มีต้นทุนแพงมาก ตัวผู้ต้องใช้ทรัพยากรและพื้นที่ในระบบสืบพันธุ์มหาศาล จึงไม่สามารถใช้สูตรผลิตเป็นจำนวนมหาศาลแบบสัตว์ที่สร้างสเปิร์มขนาดเล็กได้ง่ายๆ นี่คือการแลกกันระหว่าง จำนวนกับขนาด

ประเด็นน่าสนใจคือการแข่งขันหลังการผสมพันธุ์ไม่ได้เกิดจากจำนวนเพียงอย่างเดียว ในแมลงหวี่หลายชนิด ความยาวของสเปิร์มกับโครงสร้างเก็บสเปิร์มของตัวเมียมีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการที่ซับซ้อน ทำให้เรื่องนี้คล้ายการแข่งขันของกุญแจกับแม่กุญแจที่เปลี่ยนรูปร่างตามกันไปเรื่อยๆ มากกว่าจะเป็นการแข่งขันว่ายน้ำตรงๆ

หนูป่ามีสเปิร์มที่รวมตัวเป็นขบวน

ถ้าสเปิร์มหนึ่งเซลล์ไปไม่เร็วพอ ก็จับกลุ่มกันซะเลย

สเปิร์มของหนูป่ายุโรป Apodemus sylvaticus มีส่วนหัวลักษณะคล้ายตะขอและสามารถรวมกันเป็นกลุ่มที่นักวิจัยเรียกว่า sperm train หรือขบวนสเปิร์ม บางขบวนประกอบด้วยเซลล์จำนวนตั้งแต่หลักร้อยไปจนถึงหลักพัน การรวมตัวช่วยเพิ่มการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อเทียบกับการแยกว่ายเดี่ยวในสภาพทดลอง

แต่มีราคาที่ต้องจ่าย เซลล์จำนวนหนึ่งในขบวนเกิดปฏิกิริยาอะโครโซมก่อนเวลา ซึ่งลดโอกาสที่เซลล์เหล่านั้นจะปฏิสนธิกับไข่ได้ เท่ากับว่าสเปิร์มบางตัวช่วยพาขบวนเดินทาง แต่ตัวเองอาจหมดสิทธิ์เข้าเส้นชัย

นี่ทำให้ภาพของสเปิร์มที่ทุกเซลล์ต้องแข่งกันเองดูง่ายเกินไป ในบางระบบ การร่วมมือกันชั่วคราวอาจเพิ่มโอกาสของกลุ่มได้ ก่อนจะเข้าสู่ขั้นตอนที่เหลือเพียงเซลล์เดียวในการปฏิสนธิ

มีสเปิร์มที่ไม่ว่าย เพราะไม่มีหางเลย

ภาพจำอีกอย่างคือสเปิร์มต้องสะบัดหางเพื่อเคลื่อนที่ แต่หนอนตัวกลมอย่าง Caenorhabditis elegans ทำตรงกันข้าม สเปิร์มของมันไม่มีแฟลเจลลัมแบบสเปิร์มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

แทนที่จะว่าย มันสร้างส่วนยื่นคล้ายเท้าเทียมแล้ว คลาน ไปตามพื้นผิวภายในระบบสืบพันธุ์ กลไกการเคลื่อนที่ใช้โปรตีนที่เรียกว่า Major Sperm Protein หรือ MSP เป็นองค์ประกอบสำคัญ ต่างจากระบบแอกตินที่เซลล์เคลื่อนที่หลายชนิดใช้กัน

พูดง่ายๆ คือธรรมชาติแก้โจทย์เดียวกันด้วยเครื่องมือคนละชุด เป้าหมายยังคงเป็นการไปถึงตำแหน่งที่เกิดการปฏิสนธิ แต่ไม่มีกฎบังคับว่าต้องมีหางหรือจำเป็นต้องว่าย

สัตว์เปลือกจิ๋วที่ใช้สเปิร์มยักษ์มานานอย่างน้อย 100 ล้านปี

ออสตราคอดเป็นสัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็ก ตัวดูคล้ายเมล็ดถั่วมีเปลือกสองฝา หลายกลุ่มมีสเปิร์มขนาดใหญ่ผิดสัดส่วนกับร่างกาย บางชนิดมีความยาวระดับหลายมิลลิเมตร และมีรายงานถึงประมาณหนึ่งเซนติเมตร

ความประหลาดไม่ได้หยุดแค่นั้น เพราะมีการพบออสตราคอดในอำพันจากเมียนมาที่มีอายุประมาณ 100 ล้านปี ภายในตัวเมียยังคงมีโครงสร้างเก็บสเปิร์มพร้อมร่องรอยสเปิร์มยักษ์ ขณะที่ตัวผู้มีอวัยวะเฉพาะสำหรับสูบและส่งสเปิร์ม นั่นหมายความว่าระบบสืบพันธุ์ซับซ้อนแบบนี้มีมาตั้งแต่ยุคครีเทเชียสแล้ว ไม่ใช่ของแปลกที่เพิ่งวิวัฒนาการขึ้นไม่นาน

• ยาวที่สุดไม่ได้แปลว่าดีที่สุด เพราะการสร้างสเปิร์มยักษ์มีต้นทุนสูง

• ว่ายเดี่ยวไม่ได้แปลว่าเร็วที่สุด เพราะบางชนิดจับกลุ่มแล้วเคลื่อนที่ได้ดีขึ้น

• ไม่มีหางก็เป็นสเปิร์มได้ ถ้าระบบเคลื่อนที่แบบอื่นเหมาะกับสภาพแวดล้อมกว่า

• จำนวนเยอะไม่ใช่กติกาสากล ระบบสืบพันธุ์แต่ละชนิดสร้างแรงคัดเลือกต่างกัน

สิ่งที่น่าสนใจกว่าการตั้งแชมป์จึงเป็นคำถามว่า ทำไมเซลล์ที่มีหน้าที่พื้นฐานเหมือนกันถึงถูกวิวัฒนาการดัดแปลงจนรูปร่างและพฤติกรรมต่างกันได้ขนาดนี้ สเปิร์มของสัตว์เป็นตัวอย่างชัดมากว่า วิวัฒนาการไม่ได้ออกแบบของที่ดีที่สุดในทุกสถานการณ์ แต่มักรักษาของที่ใช้ได้ดีพอในสนามจริงของแต่ละสายพันธุ์