Ultrastructure of spermatogenesis in lion's paw scallop Nodipecten subnodosus (G. B. Sowerby I, 1835), with some implications in the systematics of the Pectinidae

ABSTRACT | This is the first study to characterize the ultrastructure of spermatogenesis in the lion’s paw scallop Nodipecten subnodosus, discussing some implications of cell morphology and function in the systematics of the family Pectinidae. Gonad samples were collected on a monthly basis during an annual cycle and processed using conventional TEM techniques. The number and area of developing cells occurring throughout spermatocytogenesis, meiosis, and spermiogenesis were determined. Overall, the arrangement of developing cells was concentric and most cellular changes comprising the transition from spermatogonia to spermatid matched the general pattern of marine bivalves undergoing external fertilization. The main features included a primitive-type, tailed sperm with four spherical mitochondria located in the midpiece, and the typical 9+2 arrangement of microtubules surrounding the centriole. During spermatogenesis, the key changes in cell morphology occurred up to the spermatozoon stage, including the appearance of a bullet-shaped nucleus, a conical acrosome, a small oval-shaped proacrosomal vesicle, and two lateral satellite fibers linked to the centriole. The flagellum also formed up to the sperm stage. Taxonomically, these features appear to be family-specific or species-specific and suggest that N. subodosus may be closely related to the hermaphrodite scallops Patinopecten yessoensis, Chlamys farreri farreri, C. swiftii, and Argopecten irradians within the family Pectinidae. RESUMEN | Este es el primer estudio que caracteriza la ultraestructura de la espermatogénesis en la almeja mano de león Nodipecten subnodosus, discutiendo algunas implicaciones de la morfología y función celular en la sistemática de la familia Pectinidae. Se recolectaron muestras de gónadas mensualmente durante un ciclo anual y se procesaron utilizando técnicas MET convencionales. Se determinó el número y el área de células en desarrollo que se presentaron durante la espermatocitogénesis, la meiosis y la espermiogénesis. En general, la disposición de las células en desarrollo fue concéntrica y la mayoría de los cambios celulares que comprenden la transición de espermatogonias a espermátidas coincidieron con el patrón general de los bivalvos marinos sometidos a fertilización externa. Las características principales incluían un espermatozoide con cola de tipo primitivo con cuatro mitocondrias esféricas ubicadas en la pieza intermedia y la típica disposición de microtúbulos 9+2 que rodean el centríolo. Durante la espermatogénesis, los cambios clave en la morfología celular ocurrieron hasta la etapa de espermatozoide, incluida la aparición de un núcleo en forma de bala, un acrosoma cónico, una pequeña vesícula proacrosomal de forma ovalada y dos fibras satélite laterales unidas al centríolo. El flagelo también se formó hasta la etapa de esperma. Taxonómicamente, estas características parecen ser específicas de una familia o de una especie y sugieren que N. subodosus puede estar estrechamente relacionado con las vieiras hermafroditas Patinopecten yessoensis, Chlamys farreri farreri, C. swiftii y Argopecten irradians dentro de la familia Pectinidae