潮间带滨螺（Littorina）真精子长度变异揭示生殖隔离与精子竞争强度的生态适应机制

这篇研究通过分析四种滨螺（Littorina）及其生态型的真精子（eusperm）长度差异，揭示了精子形态在生殖隔离和精子竞争中的关键作用。研究发现，同种不同生态型的真精子长度显著分化（如L. fabalis大型与矮小型差异达7.05 μm），可能通过匹配雌性生殖道结构形成合子前隔离屏障。同时，精子长度变异系数（CVam）与种群密度、多父本率等精子竞争强度指标相关，表明其可作为性选择压力的指示标志。该研究为理解海洋腹足类多维成种机制提供了新视角。

　　

真精子长度变异揭示滨螺生殖隔离与竞争机制

生态型间精子长度分化暗示生殖屏障

研究团队以潮间带滨螺属（Littorina）为模型，首次系统比较了L. fabalis（矮小型/大型生态型）、L. saxatilis（蟹型/波浪型生态型）及L. littorea、L. obtusata的真精子（eusperm）长度。结果显示，同种不同生态型间存在显著差异：L. fabalis大型生态型精子（45.31±1.99 μm）比矮小型（38.26±2.22 μm）长18.4%，而L. saxatilis蟹型（52.07±2.07 μm）较波浪型（48.66±2.39 μm）长7%。这种分化与体壳孔径无相关性（r<0.30），表明其独立于体型选择。

特别值得注意的是，L. fabalis生态型间遗传分化指数（F_ST≈0.09）高于L. saxatilis（F_ST≈0.04），这与精子长度差异幅度一致。结合该属频繁的种间交配行为（如L. fabalis矮小型与L. obtusata交配但无杂交后代），研究者提出真精子长度可能通过"锁钥机制"（lock-and-key）形成合子前隔离屏障——精子需精确匹配雌性储精囊（receptaculum seminis）和受精腔尺寸才能有效存活（L. saxatilis精子可储存逾1年）。

精子竞争强度塑造长度变异格局

研究创新性地引入变异系数分析：L. littorea表现出最低的个体间变异（CV_am=3.16），而L. obtusata最高（CV_am=5.44）。这种差异与已知竞争压力高度吻合——L. saxatilis（每窝15-23个父本）和L. littorea（高种群密度）作为高强度竞争类群，其精子长度呈现显著均质化，符合性选择理论预测的"稳定化选择"效应。

有趣的是，L. fabalis大型生态型（CV_am=4.40）虽种群密度低，但变异仍小于矮小型（CV_am=5.79），暗示除竞争外，雌性隐秘选择（cryptic female choice）可能通过精子储存选择性（如抗氧化蛋白调控）进一步筛检精子形态。研究还发现个体内变异（CV_wm）普遍高于个体间（如L. obtusata达8.72），反映精子发生过程中的可塑性或对雌性生殖道微环境异质性的适应。

多维成种机制的新证据

该研究将精子形态纳入滨螺成种模型：在L. fabalis中，精子长度分化与染色体倒位、生态位隔离共同强化生殖隔离；而L. saxatilis则呈现更复杂的模式——尽管存在精子长度差异，但接触区频繁杂交表明其屏障强度较弱。研究者建议未来应量化雌性生殖道几何形态，并解析非受精型精子（parasperm）在精子竞争中的潜在作用（如营养供给或精子保护），以完善对腹足类繁殖策略的理解。

这项研究为海洋无脊椎动物生殖隔离提供了微观形态学证据，同时建立了精子竞争强度与表型变异的新关联，对理解性选择驱动物种形成具有启示意义。