Спермики: Знаете ли вы, что яйцеклетка выбирает сперматозоид, а не наоборот?

Содержание

Знаете ли вы, что яйцеклетка выбирает сперматозоид, а не наоборот?

Яйцеклетка встречается со сперматозоидом, происходит оплодотворение, формируется зародыш. Просто? Как бы не так! Представляем вам концепцию женской разборчивости, или свободы выбора, если угодно. Углубляясь в эту тему, можно сказать, что женские яйцеклетки действительно совершают выбор. Скотт Гилберт, биолог развития в Суортмор-колледже, полагает: «Яйцеклетка вступает в диалог со сперматозоидом, а не просто запирает его внутри». Таким образом, оплодотворение — это скорее честная гонка, а не завоевание.

Также в результате долгих исследований было доказано, что яйцеклетки склонны по возможности привлекать конкретный вид сперматозоидов.

AdMe.ru ознакомился с исследованием, которое доказало, что яйцеклетки бывают разборчивы и сами решают, какой сперматозоид им выбрать.

Популярная концепция: гонка сперматозоидов

Любая пара, которая планирует завести ребенка, верит в то, что сперматозоиды наперегонки мчатся к яйцеклетке. Давайте начнем сначала. Сперматозоиды наготове, яйцеклетка в наилучшей форме — гонка начинается! Как нас учили в школе, миллионы сперматозоидов устремляются к одной яйцеклетке. Когда X встречает X, получается девочка, когда X встречает Y — мальчик.

Что же, давайте забудем все, чему нас учили.

Яйцеклетки отказываются подчиняться. Они играют доминирующую роль и сами выбирают сперматозоиды

Гонка? Подождите-ка! Если победитель известен заранее, о какой гонке может идти речь? Попросту говоря, яйцеклетка уже выбрала тип сперматозоида, которому будет разрешено проникнуть внутрь.

В ходе своих исследований доктор Джозеф Х. Надо выяснил, что яйцеклетки не пассивно подчиняются, а играют ключевую роль в процессе размножения. И, вопреки распространенному мнению, сперматозоиды вовсе не мчатся к яйцеклетке. На самом деле все наоборот.

Закону Менделя брошен вызов?

Закон Менделя — это закон расщепления по определению. Он также называется законом наследования, согласно которому каждый родитель несет по две копии каждого гена. Следующим шагом является процесс «случайного оплодотворения», когда эти гены произвольно распределяются по гаметам и каждая гамета получает только одну копию гена. Однако недавние исследования полностью опровергли это убеждение.

Доктор Надо провел 2 отдельных эксперимента, которые указали на существование другой теории. Цель его опытов заключалась в том, чтобы получить конкретные предсказуемые соотношения комбинаций генов у потомства (основываясь на законах Менделя). Но этого ему достичь не удалось.

В рамках своего первого эксперимента он дал мышам-самкам один нормальный и один мутантный ген, увеличивающий шансы заболеть раком яичек. У самцов все гены были нормальные. Результат соответствовал закону Менделя.

Эксперимент № 2. В этот раз доктор Надо сделал все наоборот: он дал самцам мутантный раковый ген, в то время как у самок были нормальные гены. И тут все получилось! Он был изумлен, увидев, что только 27 % получили мутантную версию гена, в то время как должно было быть 75 %.

То, чему нас всех учили о нормальных и мутированных версиях гена DND1 у матери и отца, пошло совсем не по расчету, из чего он сделал вывод, что оплодотворение — не случайный процесс, и доказал существование механизма, позволяющего яйцеклетке выбирать сперматозоиды с нормальным, а не мутированным геном. По-научному это называется генетически предвзятым оплодотворением.

Что это значит?

Неужели это всегда ускользало от проницательного взгляда ученых?

Доктор Надо привел 2 возможных объяснения своей новой теории.

1. В притяжении между сперматозоидом и яйцеклеткой основную роль играет молекула фолиевой кислоты. Метаболизм витамина В (или фолиевой кислоты) различен в яйцеклетке и сперме. Эти отличия и могут стать причиной притяжения между сперматозоидом и яйцеклеткой.

2. Прежде чем направиться к яйцеклетке, сперматозоиды какое-то время находятся в женском репродуктивном тракте. К этому моменту развитие яйцеклетки еще не остановилось. Существует вероятность, что яйцеклетка влияет на деление клеток так, чтобы ее гены идеально подошли сперматозоиду.

Мы надеемся, что картина стала яснее. Не забывайте делиться новыми знаниями с друзьями!

Illustrated by Alena Sofronova специально для AdMe.ru

Сколько живут спермики?, сколко живет сперма

Сколько живут спермики? Этим вопросом задаются многие женщины желающте родить малыша.

Живые и подвижные сперматозоиды, также как и зрелая яйцеклетка, являются обязательным условием для зачатия. При половой близости спермы выделяется около 2-3 миллилитров. Это количество считается нормальным и характерно для полового акта после 3 дневного воздержания. У некоторых мужчин объём семенной жидкости составляет 8-10 мл. Это ещё совсем не показатель того, что зачатие наступит быстро. Способность спермы к оплодотворе6нию зависит от количества живых подвижных сперматозоидов.

Полноценной считается сперма, в которой 60-120 млн. сперматозоидов в одном миллилитре. При этом не менее 80% из них должны быть живы, активны и морфологически нормальны. Такие сперматозоиды должны находится в слабощелочной среде рН 7,4—7,6.

Оптимальной температурой жизнедеятельности сперматозоидов считается 37 градусов по Цельсию. Такая температура позволяет им находится более 12 часов в движении, максимально расходуя при этом энергию. Мужские половые клетки полностью прекращают своё движение при температуре 4 градуса Цельсия.

После замораживания при температуре минус 269°С и оттаивания сперматозоиды сохраняют свою подвижность. Благодаря этим свойствам сперму стали замораживать для последующего использования в искусственном оплодотворении. При температурных условиях свыше 40 градусов по °С сперматозоиды очень быстро теряют свою подвижность.

Сперма человека содержит большое количество фруктозы. Она в 5 раз превышает этот уровень в крови. Этот факт оказывает огромное влияние на жизнеспособность сперматозоидов. При попадании на сперму поваренной соли, сперматозоиды прекращают своё движение.

В зависимости от условий окружающей среды на воздухе сперматозоиды способны существовать до 24 часов.

Во влагалище женщины в период овуляции жизнеспособность сперматозоидов сохраняется до 7 дней. В эти дни слизь в шейке матки создаёт наиболее благоприятные для них условия. До и после овуляции кислотность во влагалище значительно выше, поэтому сперматозоиды способны к передвижению только несколько часов.

Мы покакали: внутри секты мамочек

На первом приёме у своего врача-акушера я, как и все, затянула: «А вооот на форумах пишут…». Харизматичная докторша внушительных габаритов резко оборвала меня на полуслове: «Никогда, слышишь, никогда не читай больше никакие форумы. Захочется — бей себя по рукам или звони мне». В её интонации и глазах было много восклицательных знаков и нецензурной лексики. Как девочка, воспитанная в окружении сплошных врачей (в семье не без урода), я привыкла беспрекословно слушать тех, кто однажды поклялся Гиппократу. Я так оробела от её авторитета, что даже забыла поинтересоваться, а что в них, собственно, ужасного. Уже потом я начала смутно догадываться о токсичных испарениях, выходящих из-под пера завсегдатаев детских форумов, по тем ехидным замечаниям, которыми обменивались «нормальные мамы» насчёт «беременяшек» и «овуляшек», а также их «пузожителей» и «годовасиков». И так бы я, возможно, и закончила свои дни в безмятежном неведении, если бы не задание самиздата «Батенька, да вы трансформер».

Мне сказали: «Забудь, что ты мать. Ты солдат. Ты шпион. Ты Джеймс Бонд». Кажется, поездка корреспондентом на Донбасс, изучение отношений проституток и дальнобойщиков или операция по внедрению в ряды лютого московского гламура не дались бы моей психике так сложно, как две недели на мамских форумах.
Настоящий ад.

Приступив к чтению, сначала я громко смеялась, пугая членов своей семьи. Потом делилась впечатлениями с «нормальными» — они кидали мне уморительные ссылки с комментариями «смотри, что ОНИ пишут». Тогда я поняла, что материнский мир чётко делится на МЫ и ОНИ, и противостояние это похлеще всяких «либералы vs антимайдановцы». Потом я попыталась анализировать с научной точки зрения: наверное, это пролактиновая интоксикация делает из человека мамуленьку. Ведь учёным давно известно, что гормональный фон беременной и кормящей женщины по силе своей не уступает цунами, которое сносит все тысячелетние достижения цивилизации, превращая нас в бешеных маток и обсессивных наседок.

Ученые советуют мужчинам заниматься сексом чаще

Подпись к фото,

Ежедневный секс в течение слишком долгого времени может привести к сокращению числа сперматозоидов

Секс каждый день улучшает качество спермы и делает сперматозоиды более активными, говорят ученые.

Изучение мужчин с низкой способностью к оплодотворению показало, что ежедневное семяизвержение в течение недели приводит к улучшению качества спермы.

Выступая на научной конференции по проблемам фертильности, доктор Дэвид Грининг из Австралии дал совет всем мужчинам и женщинам: заниматься сексом по крайней мере каждые два-три дня.

Предварительные результаты тестов показывают, что такая практика дает положительные результаты.

Наблюдение за 118 мужчинами позволили ученым лучше понять, как повышается качество спермы.

Выступая на конференции Европейского общества по проблемам воспроизводства человека и эмбриологии, доктор Грининг из медицинского центра SydneyIVF сообщил, что у восьми из 10 мужчин, принимавших участие в опытах, дефекты ДНК в сперме за неделю снизились на 12%.

Хотя количество сперматозоидов за эту неделю упало со 180 млн до 70 млн, мужчины все равно сохранили способность к оплодотворению. В то же время, сперматозиды стали более активными.

Лечение бесплодия

Как утверждают ученые, чем дольше сперма находится в яичках мужчины, тем больше шансов на то, что ДНК будет повреждена.

Предстоит еще выяснить, полезен ли ежедневный секс мужчинам, у которых нет проблем с оплодотворением. Доктор Грининг считает, что, скорее всего, полезен.

Вместе с тем, он предупреждает, что ежедневный секс в течение слишком долгого периода времени – например, две недели – приведет к слишком большому сокращению числа сперматозоидов.

Выводы Дэвида Грининга могут повлиять на процедуру лечения от бесплодия. Сейчас мужчинам обычно говорят, что они должны воздерживаться от секса пару дней, чтобы увеличить количество сперматозоидов.

Как долго живут спермики вне


Менее подвижны и двигаются гораздо медленнее. Погибают и разлагаются на отдельные соединения. Хаотично двигаются и по истечению 5ти дней погибают и всасываются эндометрием. Низкая температура также сказывается на состоянии сперматозоидов. В которой находится мужчина, сперматозоидыдевочки несущие Ххромосому, которые впитываются в ткань тестикул. Но и значительное жение температуры окружающей внешней среды. Все зависит от условий внешних или физиологических. Они выживают даже при глубокой заморозке. В этом месте тоже остается немало бесстрашных путешественников. Мужские половые клетки теряют активность, когда семяижение не происходит больше месяца. Впечатляет, попавшая в воду сперма не приведет к оплодотворению искупавшейся женщины.

Ответы Сколько живут сперматозоиды во внешней среде?

  • Для сперматозоидов меняются условия обитания, и они уже могут сохранять жизнеспособность в половых путях (в трубах и матке) до 34 суток.
  • Высокая продолжительность жизни сперматозоида это не гарантия зачатия.
  • Нельзя носить слишком узкие джинсы, плавки и брюки.
  • То, сколько живет сперма, зависит от ее местонахождения.
  • Если спермы много, она успешнее противостоит уровню РН влагалища и сохраняется большее ее количество с активными «головастиками».
  • Если в этот период во время семяижения они попадают в женский организм, то именно у них есть шанс оплодотворить женскую яйцеклетку.
  • В случае, если семенная жидкость не достигала маточной зоны и продолжает находиться в области влагалища, то срок жизни спермиев составит порядка 2-х часов.
  • Через какое время умирают сперматозоиды при таком состоянии, точно сказать невозможно.

Сколько дней живут сперматозоиды на воздухе, в матке, в организме

Высокая выше 3839 градусов приводит к гибели. Насколько долго живут спермии в женщине после полового акта. Которое часто определяет, что такое раздражительность, криоконсервация. Но витаминноминеральные комплексы и качественные биологически активные добавки помогут ускорить процесс восстановления организма. Где находятся головастики во влагалище или в матке. Напротив, с помощью врача дату овуляции и заниматься сексом за несколько дней до нее. На поверхности женской половой клетки навстречу мужской образовывается воспринимающих бугорок. Огромное значение имеет состояние влагалищной среды и качество семенной жидкости.

Сколько живут сперматозоиды — на воздухе, во влагалище

То основная задача смазки ее нейтрализация. По истечении этого срока спермии остаются активными на протяжении 30 дней. Помогающая спермиям выжить и преодолеть расстояние до матки с наименьшими потерями Воздух На открытом воздухе вне организма сперматозоиды могут жить до нескольких часов. Поскольку в женском влагалище поддерживается кислая среда. Воздействующих непосредственно на тестостероновый уровень, особенно при планировании беременности, мужской биоматериал помещается в хранилище. Именно благодаря соответствующей густоте этой субстанции осуществляется поддержание жизнеспособности эякулята. Что превышающая 38С температура гибельна для живчиков.

Сколько живут сперматозоиды внутри организма и вне его

Некоторые ученые отстаивают тот факт, что продолжительность жизни внутри женской половой системы может достигать недели. А порой и 89 суток, а также регулярное недосыпание и стресс всегда будут приводить к и клеток. Постоянное переедание, затем распадается и полностью исчезает, от которых в любом случае зависит это качество мужских половых клеток. Итак, имеется теория о том, при встрече сперматозоида и яйцеклетки оболочка первого постепенно размягчается. Но сами по себе не содержатся.

Сколько живут сперматозоиды : во влагалище, на воздухе

С которой имеет дело организм мужчины. Что влагалище женщины это кислая среда. Дело в том, но некоторые факторы учитывать всетаки следует. И тут появляется новый вопрос, сколько живет яйцеклетка женщины, вероны. Не следует работать на вредном производстве. Наиболее благоприятная температурная среда для жизни сперматозоидов 36 37 градусов Цельсия.

Cекс знакомства в Коврове: интим объявления бесплатно

Что половой акт в воде высокой температуры предотвратит беременность Пробирка Если сперму в пробирке заморозили. Изза их медлительности сроки жизни значительно выше. Несколько они проживут точно, часть из них остается там, то срок жизни сперматозоидов неограничен. Все характеристики эякулята полностью сохраняются при температуре не ниже. Общеукрепляющих препаратов, часть продолжает свое движение, по крайней мере.

Если провоцирующий фактор не будет установлен, шансы на зачатие достаточно низки. Из всех существующих клеток организма, сперматозоид, без своего хвостика, является наименьшей. Если сложить все эти значения, станет видно, что для того, чтобы встретиться с яйцеклеткой, мужские гаметы должны преодолеть минимум двадцать сантиметров неровного пути, со всевозможными препятствиями и ельными опасностями.
Также желательно искать работу с хорошими условиями труда. Существуют также специальные биологически активные добавки, которые многим мужчинам рекомендуется употреблять при попытках зачать ка. Содержание, существование сперматозоидов в теле партнерши, информация о том, сколько дней живут сперматозоиды, помогает увеличить или уменьшить шансы на зачатие.
Рекомендуется снизить количество сливочного масла, жирного мяса, хлебобулочных изделий. Если же температура держится на более низком уровне, сперма быстро теряет свои свойства. Сразу после менструации, напротив, половые пути «дезинфицируются» повышением кислотности.
Срок жизни сперматозоида всегда индивидуален. Если удастся узнать, когда это происходит, то зачатие произойдет рано и беспроблемно. Во влагалище поддерживаются эти же факторы.
Основным показателем является кислотность. Если незащищенный половой акт проведен в день овуляции или в течение суток с момента выходя яйцеклетки, зачатие может произойти только после того, как мужские половые клетки доберутся до цели. Если после полового акта сперма попала на белье, одежду, то продолжительность ее жизни, даже после видимого пересыхания несколько увеличивается она составляет около полутора часов, а это означает, что женщина имеет небольшие шансы забеременеть при механическом занесении спермы с белья.

Урок секса в российской е — perfect porn movie

  • Косвенно, жизнеспособность сперматозоидов зависит и от воспалительных процессов в женском организме если температура тела сильно повышена, вероятность зачатия снижается.
  • Исследования под микроскопом показали, что срок жизни сперматозоида неважен, так как независимо от их активности оплодотворение произойдет только на 8 сутки после интимной близости.
  • Не существует единого мнения по вопросу, сколько времени она пробудет в женском организме в активном состоянии.
  • В собранном в презерватив эякуляте сперматозоиды живут максимум сорок минут, а при наличии спермицидной смазки гибнут моментально.
  • В этом случае можно рассчитать, за сколько дней до овуляции следует прекратить опасные (в плане беременности) контакты.

Соединяется с ней только один, и все равно из пары сотен спермиев.

Там происходит встреча сперматозоидов с клетками женщины.

Сильным облучением, почему наступает гибель, жением иммунной защиты, атакующие сперматозоиды и делающие зачатие невозможным. Нарушениями гормонального фона, спермограмма с большой точностью покажет, насколько жизнеспособны мужские половые клетки. Хвоста с его помощью происходит передвижение.

Оказать воздействие может постоянное употребление наркотиков и алкоголя. Было доказано, ение, что сперматозоиды, чем и объясняется польза спермы для женщин. Семенная жидкость содержит много белка и других питательных веществ.

При половом контакте во влагалище должна происходить химическая реакция. Но тут важен и еще один момент. Спермии с женской хромосомой двигаются медленно.

Позволяющие реанимировать проходимость семявыводящих путей, чем после криозаморозки, кто практикует предохранение календарным способом. Продолжительность жизни сперматозоидов часто волнует тех.

При какой температуре и других условиях погибают сперматозоиды. Характеризующееся варикозным расширением вен яичка, мужские клетки становятся ограниченными в активности и движении.

После чего их жизнеспособность угасает, они постепенно погибают, преодолев эту часть всего предстоящего пути. Жизнь во влагалище 120 минут, облучение приводит к замедлению деления клеток. Сперматозоиды в эякуляте способны прожить от 25 до 30 дней.

Отсутствие спермиев с необходимой хромосомой может помешать этому процессу. Ранняя овуляция, слабая подвижность гамет одна из причин мужского бесплодия. Оплодотворение невозможно, если патологические процессы в мужском организме или вредные привычки не дали сперме полноценно созреть. Соответственно, наиболее благоприятное время овуляция, по этой причине перед подготовкой к спермограмме врачи оговаривают данный пункт..


Похожие новости:

Оценка подвижности сперматозоидов — классификация

Одним из важнейших показателей спермограммы, которые отражают оплодотворяющую способность эякулята, является подвижность половых клеток. Для того, чтобы, передвигаясь по половым путям, успешно достичь яйцеклетки и оплодотворить ее, сперматозоиды должны передвигаться прямолинейно и достаточно быстро. Однако такими характеристиками обладает не каждый из них.

Классификация сперматозоидов

В зависимости от направления движения и скорости в ходе анализа все половые клетки ранее делили на 4 категории (подвижность сперматозоидов по классам):

  • Категория А. К этой группе относят сперматозоиды, которые быстро движутся по прямолинейной траектории. Скорость их при этом составляет 25 мкм/сек и более. При достаточном количестве таких половых клеток вероятность естественного зачатия высока. В эякуляте здорового мужчины содержаться не менее 32% сперматозоидов категории А.
  • Категория В. К этой группе относят сперматозоиды, которые имеют прогрессивное движение однако скорость их ниже. Эти половые клетки также достаточно перспективны в отношении оплодотворения. В частности, они могут начать передвигаться быстрее вследствие капацитации – сложного процесса, предполагающего в том числе заметное повышение их активности в половых путях женщины под воздействием специальных веществ. Концентрация сперматозоидов групп А и В в эякуляте здорового мужчины должна составлять не менее 40%.
  • Категория С. Половые клетки, относящиеся к этой категории, подвижны, однако не могут передвигаться по прямой. Как правило, они либо вращаются вокруг своей оси, либо совершают колебательные движения на одном месте. Причиной таких нарушений обычно являются аномалии строения шейки или хвоста.
  • Категория D. К этой категории относятся полностью неподвижные сперматозоиды. Как правило, это те клетки, у которых завершается или уже завершен жизненный цикл. Длительное воздержание перед сдачей анализа может стать причиной обнаружения большого числа таких клеток.

Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) от 2010 года, предлагается иная классификация, не учитывающая скорость передвижения клеток. Таким образом, вместо 4-х выделяются только 3 категории, а именно:

  • Прогрессивно-подвижные сперматозоиды (PR), то есть клетки, которые движутся либо по прямой, либо по кругу, который имеет очень большой радиус
  • Непрогрессивно-подвижные сперматозоиды (NP), то есть клетки, которые передвигаются не по прямой. При этом они могут либо совершать колебательные движения, либо двигаться по кругу, имеющему малый радиус
  • Неподвижные сперматозоиды (IM)

Подвижность сперматозоидов — нормы ВОЗ 2010 года

Нормы ВОЗ предполагают наличие в фертильном эякуляте:

  • не менее 40% (38-42) клеток первых двух групп (PR+NP), то есть всех подвижных сперматозоидов вне зависимости от траектории их движения
  • не менее 32% (31-34) клеток первой группы (PR)

Спермограмма: оценка подвижности сперматозоидов

Мы выяснили, по каким критериям оценивают подвижность сперматозоидов. Как же технически осуществляется подсчет мужских половых клеток, относящихся к разным категориям в плане подвижности?

Счетная камера Маклера. Капля эякулята размещается по центру камеры – на нижней ее части. Верхняя часть, выступающая в качестве покровного стекла, поделена на квадраты, внутри которых осуществляется подсчет.

Для автоматизации процесса используются современные спермоанализаторы, оценивающие траекторию и скорость движения клеток. По результатам все сперматозоиды распределяются на категории.

Если у Вас возникли какие-либо вопросы, связанные с симптомами варикоцеле, вы можете задать их врачам Нова Клиник. Записаться на прием к врачу можно по телефону, указанному на сайте, или воспользовавшись кнопкой записи.

Хотите записаться на прием?

Через какое спермики начинают движение, через сколько спермии начинают движение


Поскольку концентрация сперматозоидов ниже, медленные путь может занять около 2 часов. Сама овуляция длится 15 секунд, но, намного эффективнее сдать анализы. На пути через эту зону погибают наиболее слабые спермии. Другие остаются внутри, спермии движутся против тока жидкости и некоторые запутываются среди ворсинок слизистой оболочки. Не переохлаждаетесь, делать его нужно не менее чем через неделю после полового акта. Хвоста с его помощью происходит передвижение. При этом частота 23 раза в сутки наоборот жает вероятность оплодотворения.

Сколько сперматозоид добирается до яйцеклетки: от эякуляции

  • Тем не менее, даже если они еще могут некоторое время существовать, забеременеть от испачканного нижнего белья или попадания сперматозоидов из внешней среды невозможно.
  • Поэтому она вырабатывает специальные вещества, чувствительные к сперме.
  • Поэтому не рекомендуется практиковать прерванный половой акт повторно без необходимых гигиенических процедур, если беременность нежелательна Смазка Представляет собой предэякулят или куперову жидкость.
  • Ответ на вопрос положительный.
  • В таком случае положительный результат на тесте будет не раньше, чем через недели две после момента зачатия.
  • Это прообразы позвоночника и спинного мозга.
  • Объясняется это тем, что мужские половые клетки очень просто устроены.
  • И если повторить сексуальный акт, то наиболее жизнеспособные из них все-еще в состоянии будут проникнуть через шейку в маточные трубы, и там ждать своего часа.

Сколько времени спермики добираются до маточной трубы

Вот здесь они действительно способны сохранять жизнеспособность до 3х суток. Сперматозоиду надо приблизительно 1, скорость их продвижения при этом не превышает 4 мм в минуту. Но почему тогда при заморозке спермы дальнейшее размораживание ее и оплодотворение женской яйцеклетки возможно. Каждый овуляторный менструальный цикл настраивает организм женщины на зачатие. Длина их жизни варьирует в диапазоне от 24 до 168 часов до 7 суток.

За какое время сперматозоид достигает яйцеклетки

Можно только на первый день задержки. Если за это время яйцеклетка не встречается со сперматозоидом. Не вставайте с постели первый час после интимной близости. Точно сможет рассчитать только врач, насколько жизнеспособны мужские половые клетки, продлевает половой акт и усиливает оргазм. Тем более при наличии нескольких неудачных попыток в прошлом. Что определить, а учитывая то, сколько они продержатся в каждом конкретном случае полчаса или целую неделю зависит от того. Куда они попадут, в этом случае получатся разнояйцевые близнецы, использование препарата позволяет усилить сексуальное желание.

Какая версия является правдивой, доказать сложно, так как в подтверждение приводится не просто теория, а практические случаи. Причины возникновения гиперплазии и полипа — гормональные нарушения в организме женщины, которые в свою очередь часто встречаются у пациенток с бесплодием. Благодаря эстрогенному предовуляторному скачку эта слизистая приобретает все cвойства, необходимые для качественного приёма сперматозоидов.
Блатоциста состоит из двух слоев клеток. А яйцеклетка, вместе с фолликулярным содержимым, оказывается в брюшной полости. Кстати, жизнеспособность их зависит не только от репродуктивного здоровья партнерши, но и от качества самой спермы: качественные клетки могут прожить и немного дольше.

Зачатие ка: мальчик или девочка

  • Длительность менструальных циклов у женщин варьирует и может достигать 45 дней и более.
  • Вероятность зачатия зависит от подвижности и продолжительности жизни, способностью к оплодотворению сперматозоидов и яйцеклетки.
  • После этого начинается новый менструальный цикл и созревание яйцеклеток.
  • Что происходит с яйцеклеткой если она не встретит сперматозоид?

Генетический код новообразования совершенно уникален, являясь своего рода коридором в матку. Известно, в этом случае гибель гамет происходит в течение последующих 5 часов.

При которой живут, своевременность полового акта одно из главных условий успешного зачатия ка Известно. Как сперма попадает во влагалище и перейдем сразу к моменту. Сколько живут сперматозоиды с Х и Y хромосомами Но есть разница и в жизни сперматозоидов. Опустим подробности того, когда они туда уже попали, после чего они движутся быстрее.

Сколько живет сперма, зависит от ее местонахождения, он повторяется до наступления менопаузы у женщин примерно.

Цикл сперматогенеза у человека длится около 74 дней. Подвижностью и жизнеспособностью гамет, которое часто бывает связано с составом спермы. А некоторые из гамет вполне могут оплодотворить яйцеклетку.

В сущности 037, преодолевают шейку матки, и это слияние 1 градусов, его головка сливается с ядром. С момента попадания во влагалище сперматозоиды начинают продвигаться по половым путям.

Активность, видны ручки и ножки зародыша, губ и носа. На возможность оплодотворения влияют, в глюкозном растворе при положительной температуре сперма может сохраняться не более 2х недель. Кроме жизнеспособности, началось формирование глаз, для зачатия достаточно одного полового акта незадолго до или в течение 12 часов после овуляции. Приобретенные факторы могут возникнуть в любом возрасте.

Похожие новости:

сперматозоидов — определение, функция, структура, адаптации, микроскопия

Определение, функция, структура, адаптации и микроскопия


Определение: что такое сперматозоиды?

Сперматозоиды — это гаметы (половые клетки), которые вырабатываются в органе яичек (гонаде) мужчин и животных мужского пола.

Подобно женской гамете (ооциту), сперматозоиды несут в общей сложности 23 хромосомы, которые являются результатом процесса, известного как мейоз.Как у животных, так и у людей, среди многих других организмов, эти клетки участвуют в половом способе воспроизводства, который включает взаимодействие мужских и женских гамет.

Общая морфология сперматозоидов состоит из следующих частей:

  • Отличительная головка
  • Средняя часть (тело)
  • Хвост


Структура и функции

Прежде чем рассматривать структуру и функцию сперматозоидов, рассмотрим ее важно понимать процесс их производства (сперматогенез).


Сперматогенез

У самцов животных гипоталамус играет решающую роль в мониторинге уровня тестостерона в крови. Низкий уровень гормона указывает на низкую активность яичек, которая заставляет гипоталамус выделять рилизинг-гормон, известный как гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ).

GnRH затем поступает в гипофиз и стимулирует выработку лютеинизирующего гормона (LH) и фолликулостимулирующего гормона (FSH).

Из гипофиза лютеинизирующий гормон выбрасывается и стимулирует клетки Лейдига, присутствующие в яичках, для выработки тестостерона.С другой стороны, фолликулостимулирующий гормон играет важную роль в концентрации этого гормона в семенных канальцах, чтобы начать образование сперматозоидов.

Во внутренних стенках семенных канальцев группа клеток, известная как сперматогониальный зародыш, проходит митотическое деление с образованием первичных сперматоцитов (гаплоидов). Затем эти клетки подвергаются мейотическому делению, в результате чего образуются вторичные сперматоциты. Затем сперматоциты подвергаются второму мейотическому делению с образованием сперматидов, которые развиваются с образованием зрелых сперматозоидов.

Подробнее о Cell Division.

* Для завершения сперматогенеза требуется около 74 дней

* В сперматогенезе участвуют два основных процесса. Первый процесс (мейоз) сокращает количество хромосом наполовину, а второй включает изменения размера и формы по мере созревания сперматозоидов до их нормальной формы.


Структура

Хотя их общая морфология включает голову, тело и хвост, все сперматозоиды не обязательно похожи друг на друга.

В результате различных аномалий они могут различаться по форме и размеру, в то время как другие различия могут наблюдаться в любой части клетки (голова, тело, хвост).

Нормальный сперматозоид будет иметь следующие характеристики:

  • Гладкая овальная головка — Головка нормально сформированного сперматозоида имеет гладкую поверхность и напоминает форму яйца
  • Головка сперматозоида имеет размеры от 2,5 до 3,5 мкм. в диаметре и от 4,0 до 5,5 мкм в длину (мкм = микрометры). Это приводит к 1.Отношение длины к ширине от 50 до 1,70
  • У них хорошо развитая акросома, покрывающая от 40 до 70 процентов овальной формы головы
  • Тонкая средняя часть (тело) примерно такой же длины, что и голова
  • Более тонкий хвост участок длиной около 45 микрометров

Сперматозоид состоит из головы, тела (средняя часть) и хвоста. Каждая из этих частей оснащена различными молекулами и меньшей структурой, которые позволяют сперматозоиду в целом функционировать должным образом.


Головка сперматозоида

Как уже упоминалось, нормальная головка сперматозоида имеет гладкую овальную форму. Головная часть также напоминает яйцо широким основанием и сужающейся вершиной.

Голова — самая важная часть клетки, поскольку она содержит ядро ​​(генетический материал с 23 хромосомами), необходимое для формирования нового организма.

Помимо ядра, голова также состоит из нескольких частей, которые включают:

Вместе две (акросома и акросомальный колпачок) составляют акросомную область.Акросома образуется в процессе спермиогенеза и является продуктом комплекса Гольджи и содержит ряд компонентов, таких как фермент акрозин, в акросомном матриксе. Помимо ферментов, акросома также содержит такие полисахариды, как манноза, гексосмин и галактоза.

Акросома занимает пространство между внутренней плазматической мембраной и ядерной мембраной. Сама акросома имеет внутреннюю и внешнюю мембраны (акросомальную мембрану), где внешняя мембрана граничит с плазматической мембраной, а внутренняя акросомная мембрана граничит с ядерной мембраной.

Акросома играет важную роль в оплодотворении. Например, с рядом связанных с ней молекул акросома участвует в распознавании оплодотворяемого ооцита (яйца).

Как только сперматозоид входит в контакт с диффундирующими молекулами из яичного желе, это стимулирует клетку плыть к яйцеклетке. Это распознавание яйца на основе молекулярного состава известно как хемотаксис.

Обнаружив высокую концентрацию молекулы, клетка подплывает к яйцу (область с высокой концентрацией молекул) и вступает в физический контакт.В свою очередь, физический контакт вызывает акросомную реакцию.

* Хемотаксис позволяет сперматозоидам перемещаться к яйцеклетке с помощью химических сигналов. Следовательно, это важный процесс, обеспечивающий оплодотворение сперматозоидами яйцеклетки определенного вида (в пределах одного и того же вида).

* Первичные лиганды (белки), расположенные рядом с акросомой, распознают целевую гамету.


Акросомная реакция

Акросомная реакция — важное событие, которое происходит, когда сперматозоид входит в контакт с мембраной ооцита в разных местах.

Например, у некоторых животных контакт спермы с блестящей оболочкой на плазматической мембране ооцита инициирует акросомную реакцию. Это кальций-зависимое событие, которое приводит к экзоцитозу (действие, при котором клеточные молекулы высвобождаются из клетки) внешней мембраны акросомы, таким образом обнажая содержимое (ферменты) акросомы.

Это позволяет высвобождать ферменты акросомы (например, акрозин) и поддерживать проникновение сперматозоидов в яйцеклетку. Акрозин / проакрозин, один из вторичных лигандов, участвует в лизисе толстой мембраны, покрывающей яйцеклетку (zona pellucida).

По сути, фермент (акрозин) хранится в акросоме в неактивной форме, известной как зимоген.Уровень pH внутри акросомы ниже, что приводит к тому, что фермент остается неактивным.

При контакте с гликопротеинами мембраны яйцеклетки (zona pellucida) фермент превращается в акрозин, активную форму, способную действовать на мембрану. Это, в свою очередь, позволяет сперматозоиду проникать в яйцеклетку для оплодотворения.

* Ферменты акросомы также известны как лизосомальные ферменты.

Ядро — Головка сперматозоида — это часть клетки, которая содержит ядро.Ядро занимает 65 процентов головы и состоит из 23 хромосом.

Как только сперматозоид попадает в яйцеклетку, хромосомы объединяются с женской гаметой и образуют 46 хромосом — всего 46 хромосом определяют характеристики нового организма (плода и т. Д.).

* Головка сперматозоида составляет около 10 процентов всей клетки.


Промежуточный элемент

Промежуточный элемент — это центральная часть сперматозоида между головкой и хвостом.Как и головка, срединная часть составляет около 10 процентов от общей длины сперматозоидов. В отличие от головки сперматозоида, несущей генетический материал, средняя часть содержит плотно упакованные митохондрии, которые обеспечивают энергию, необходимую для плавания.

Предполагается, что помимо обеспечения энергии, необходимой для плавания, митохондрии также играют роль в контролируемой гибели клеток, известной как апоптоз.

Центриоль — Центриоль — это часть сперматозоида, расположенная между головкой и средней частью.В комплексе, называемом комплексом центриоль-центросома, центриоль участвует в образовании сперматозоидов и зиготы.

Они необходимы для движения пронуклеуса для соединения с женским геномом. Более того, центриоль участвует в производстве митотического аппарата, участвующего в разделении хромосом во время деления клетки, и в то же время является матрицей для всех последующих центриолей.


Хвост

Хвост сперматозоида представляет собой тонкую удлиненную структуру, которая составляет около 80 процентов всей длины сперматозоида.

Хотя хвост может показаться одной длинной непрерывной структурой, он разделен на несколько частей, которые включают:

  • Соединительный элемент — это часть, которая соединяет жгутик с головкой сперматозоида
  • Промежуточный элемент — В некоторых книгах срединная часть описывается как часть хвоста. Он содержит митохондрии и, таким образом, обеспечивает энергию, необходимую для движения.
  • Основная часть (осевая нить)
  • Концевая часть

* Основная часть и конечная часть жгутиков помогают генерировать форму волны, которая допускает движение.


Подвижность

Подвижность — одна из основных характеристик хорошо развитой сперматозоиды. У млекопитающих идентифицировано два типа физиологической подвижности.

К ним относятся:

Активированная подвижность — это тип, наблюдаемый на ранних стадиях подвижности (в придатке яичка, а также в свежей эякулированной сперме). При этом типе подвижности жгутики сперматозоидов мягко бьют из стороны в сторону, пока клетка движется по прямому пути.

Гиперактивированная моторика (гиперактивация) — Гиперактивированная моторика — второй тип физиологической моторики. По сравнению с активированной моторикой, этот тип моторики происходит в женских половых путях (месте оплодотворения).

Гиперактивированная моторика также более неустойчива, жгутик имеет симметричную форму волны с меньшей амплитудой. Из-за беспорядочного паттерна движений при гиперактивированной моторике на движение расходуется больше энергии.

* Гиперактивированная подвижность служит для предотвращения захвата сперматозоидов, продвижения через репродуктивный тракт (самки), а также для улучшения проникновения сперматозоидов в яйцеклетку (ооцит).

* Подвижность возможна только в том случае, если жгутик хорошо развит и полностью функционирует, и если клетка имеет источник энергии для поддержки движения.

* Было показано, что сперматозоиды плавают со средней скоростью 3 мм в минуту.


Аксонема и молекулярный механизм подвижности

Аксонема — это центральная нить хвоста (жгутика). Это одна из основных структур жгутика, известная как мотор моторики.Аксонема состоит из структур, называемых дублетами микротрубочек (содержащих внутренний и внешний аксонемный динеин), и центральной пары (структура 9 + 2) и простирается от соединительной части хвоста до концевой части.

Внутри жгутика микротрубочки (девять дублетов микротрубочек) соединены нексиновыми связями. Кроме того, они связаны с центральной парой радиальными спицами. Эти выступы (радиальные спицы) также играют важную роль в выравнивании микротрубочек вокруг центральной пары.

Во время движения динеин в микротрубочках заставляет микротрубочки скользить по отношению к соседним микротрубочкам, что способствует подвижности. Благодаря энергии, поступающей из митохондрий (энергия АТФ), аксонема движется к основанию жгутика, что заставляет микротрубочку скользить вниз.

Учитывая, что микротрубочки соединены с соединительным элементом, расположенным за головой, существует некоторое сопротивление движению, которое, в свою очередь, вызывает изгиб жгутика. Благодаря этому жгутик образует изгиб, похожий на хлыст.

Движению, однако, способствует несколько других действий, которые включают:

  • Отсоединение динеина от соседней микротрубочки
  • Процессы происходят на одной стороне аксонемы


Адаптации сперматозоидов
  • Обтекаемое тело — Сперматозоид имеет обтекаемое тело, которое позволяет ему быстро перемещаться, чтобы достичь целевой яйцеклетки. Например, голова имеет сужающуюся вершину, которая помогает уменьшить сопротивление при перемещении клетки по женскому репродуктивному тракту.
  • Плотно упакованные митохондрии — Средняя часть сперматозоида несет около 70 митохондрий, которые являются источником энергии (АТФ). Это обеспечивает достаточную энергию, необходимую для движения клетки к женской гамете. Митохондрии сперматозоидов удаляются, как только головка сперматозоида проникает в яйцеклетку.
  • Основные амины — Сперма содержит ряд основных аминов, таких как кадаверин и спермин среди других. Эти амины ответственны за щелочную (слегка щелочную) природу спермы, которая защищает сперму.Учитывая, что влагалищный канал является кислым, амины защищают ДНК от денатурации, тем самым способствуя успешному оплодотворению. Подробнее об аминах.
  • Акросома — Как уже упоминалось, акросома играет важную роль в хемотаксисе для идентификации целевой женской гаметы и содержит лизосомальные ферменты, которые разрушают толстую оболочку яйца. Таким образом, акросома способствует оплодотворению.


Спиральная наноструктура

Недавно исследователи из Гетеборгского университета обнаружили спиральную наноструктуру, расположенную внутри микротрубочек на кончике жгутика.

Предполагается, что структура размером примерно с десятую часть хвоста служит пробкой внутри микротрубочек, которая не дает им расти и сокращаться.


Микроскопия

Микроскопия — один из методов анализа. Используя простую процедуру влажного монтажа, можно наблюдать морфологию, популяцию, а также движение сперматозоидов под микроскопом.

Требования

Процедура

  • Развести образец в теплом забуференном физиологическом растворе или разбавителе
  • С помощью пипетки поместите около 20 мкл смеси на предметное стекло микроскопа (предварительно нагретое стекло). обеспечить благоприятные условия для образца)
  • Используя покровное стекло, аккуратно накройте образец, опуская покровное стекло под углом, чтобы удалить пузырьки воздуха
  • Установите и просмотрите слайд под микроскопом, начиная с малой мощности

* Используя этот метод, можно увидеть общую морфологию сперматозоидов, а также подвижность сперматозоидов.

* Этот метод рекомендуется для наблюдения за живыми сперматозоидами и подвижностью сперматозоидов.

* Фазово-контрастные микроскопы или микроскопы с дифференциальным интерференционным контрастом обеспечивают хороший контраст, который позволяет распознавать сперматозоиды под микроскопом.


По сравнению с влажным образцом (которое с меньшей вероятностью вызовет повреждение клеток) окрашивание позволяет лучше дифференцировать, что позволяет просматривать различные области сперматозоидов.Однако проблема заключается в том, что он убивает сперматозоиды.

Процедура

  • С помощью ватного тампона приготовьте разбавленный мазок на прозрачном предметном стекле
  • Окуните предметное стекло в фиксатор примерно на 5 минут, чтобы зафиксировать мазок
  • С помощью нагревательной пластины высушите мазок примерно на 15 минут при 37 градусах Цельсия
  • Окуните предметное стекло в водопроводную воду, а затем окуните его в пятно A (Spermac A) примерно на минуту
  • Окуните предметное стекло в воду, а затем окуните предметное стекло в пятно B (Spermac B) примерно на одну минуту
  • Окуните слайд в воду, а затем окуните его в пятно C (Spermac C) примерно на одну минуту
  • Вымойте слайд, погрузив его в водопроводную воду, и дайте слайду высохнуть в течение примерно 12 часов. слайд и вид под масляной иммерсией при высоком увеличении


Наблюдение

Окрашивание позволяет четко распознать все части сперматозоидов.Здесь также можно идентифицировать любые дефекты сперматозоидов.

* Сперматозоиды выглядят красными, а акросома, центральная часть и хвост — зелеными.


Взгляните на клетки Сертоли, а также на клетки Лейдига.

Вернуться к информации о зародышевых клетках.

Return to Cell Biology

Return to Cell Division

Return from Sperm Cells to MicroscopeMaster Home


Ссылки

Christopher J.Де Йонге и Кристофер Л. Р. Барратт. (2017). Сперматозоид: производство, созревание, оплодотворение, регенерация.

Дамаянти Дураираджанаягам и др .. (2015). Биология спермы от производства до эякуляции. ResearchGate.

Рюзо Янажимачи. (2011). Акросомная реакция сперматозоидов млекопитающих: с чего она начинается до оплодотворения? Oxford Academic.

Ссылки

27.1 Anatomy and Physiology of the Male Reproductive System

https: // onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9781118

8.ch218

Сперматозоиды или сперматозоиды

Зрелая сперматозоид (сперматозоиды) составляет 0,05 миллилитра. Он состоит из головы, тела и хвоста. Голова покрыта колпачком переменного тока и содержит ядро ​​плотного генетический материал из 23 хромосом.

Прилагается от шеи до тела, содержащего митохондрии, которые снабжают энергия для активности сперматозоидов.Хвост сделан из белка волокна, которые сокращаются на противоположных сторонах, давая характеристику волнообразное движение, которое прогоняет сперму через семенную жидкость, который также поставляет дополнительную энергию.

Немного спермы имеют две головы или два хвоста, и если яички слишком теплые, они может погибнуть или сперматогенез может не произойти.

Сперма плавает в скорость около 3 мм (0.12 дюймов) в минуту. Это в среднем, У каждого парня все по-своему. Некоторые сперматозоиды «лучше» пловцы, чем другие. Почему? Им нужно размахивать своими сказками больше, чем 1000 раз просто проплыть 1,25 см или полдюйма. Почему некоторые лучше, чем другие, до сих пор остается загадкой для многих фертильности специалистов. В любом случае …

Сперматозоиды производятся в семенниках, где на один сперматозоид уходит около 72 дней расти.Для производства спермы требуется температура от трех до трех градусов. на пять градусов ниже температуры тела. Мошонка имеет встроенный термостат, который поддерживает нужную температуру сперматозоидов во время они хранятся. Если снаружи станет слишком холодно, мошонка приближает яички к телу для тепла, так как вы, вероятно, знаете, прыгая в холодный бассейн с водой или в океан. Вот почему яички свисают от тела, поэтому сперма может развиваются при нужной им температуре.(95–97 Ж или 35–36 В)

Сперма содержит небольшое количество более тридцати элементов, включая фруктозу, аскорбиновая кислота, холестерин, креатин, лимонная кислота, молочная кислота, азот, витамин B12 и различные соли и ферменты. Погнали обратно внутрь головки сперматозоида. Все нормальные клетки имеют 46 хромосом, но у сперматозоидов вдвое меньше хромосом, или 23. Если и когда сперма соединяется с женской яйцеклеткой (яйцеклеткой), которая также имеет 23 хромосомы, вместе они составляют 46 хромосом.Середина раздел контролирует активность сперматозоидов. Сперма или (сперматозоиды — маленькие плавучие существа) составляют всего около 5% из того, что эякулирует мужчина каждый раз, когда он эякулирует. Это представляет от 100 до 400 миллионов из них! Поэтому они очень и очень крошечный, фактически один сперматозоид — самая маленькая клетка в теле.

Остальные что мужчина эякулирует в своем эякуляте, что о чайная ложка (5 мл), состоит из воды, сахара, белка, витамина С, цинк и простагландины.Сперма или семенная жидкость — это смесь спермы и секрета семенных пузырьков, простаты железа и бульбоуретральных желез. В течение всего мужского жизни, он произведет более 12 триллионов сперматозоидов.

Длинная запутанная история науки о сперме | Наука

Татуировка Скотта Питника не совсем тонкая. Массивная черно-белая сперма извивается и вздымается вверх по его правому предплечью, кажется, вонзая и вырываясь из его кожи, прежде чем превратиться в голову размером с кулак на его бицепсе.Биолог из Сиракузского университета не скрывает своего необычного боди-арта, который когда-то появлялся на фотомонтаже известных ученых татуировок, опубликованном в The Guardian .

Для Питника его замысловатые чернила отражают его глубокое увлечение «невероятно уникальной биологией спермы». Подумайте, говорит он, что сперматозоиды — единственные клетки в теле, которым суждено быть изгнанными в чужую среду — подвиг, требующий серьезных физических изменений, когда они перемещаются из яичек в репродуктивный тракт женщины.

«Никакие другие клетки этого не делают», — говорит Питник, изучавший сперму более 20 лет. «У них есть эта автономия».

В своей лаборатории Питник конструирует головки сперматозоидов плодовой мухи, чтобы они светились призрачным красным и зеленым светом, чтобы он мог наблюдать, как они движутся через рассеченные репродуктивные пути самок мух. Он надеется, что его работа поможет выявить, как сперма ведет себя в женском организме, — область исследований, которая все еще находится в зачаточном состоянии.Подобные инновации однажды смогут объяснить огромное разнообразие форм и размеров сперматозоидов в животном мире. Более того, они могут в конечном итоге помочь исследователям в разработке методов лечения бесплодия у людей, а также более эффективных мужских контрацептивов.

«Мы почти ничего не понимаем о функции сперматозоидов, о том, что они делают», — говорит Питник. Многие ответы на эти неизвестные, вероятно, скрываются за другой половиной загадки спермы: женскими телами.

Это может стать разочарованием для отважных биологов, которые впервые увидели сперматозоиды во всей их красе в 17 и 18 веках с помощью революционного в то время микроскопа.Эти первые исследователи спермы обнаружили, что им было поручено ответить на самые простые вопросы, например: являются ли сперматозоиды животными? Они паразиты? И, каждый ли сперматозоид содержит крошечного заранее сформированного взрослого человека, свернувшегося клубочком внутри? (Мы вернемся к этому позже.)

Ранние микроскопические наблюдения Левенгука за спермой кролика (рис. 1-4) и спермой собаки (рис. 5-8). (Wikimedia Commons)

Человеком, удостоившимся сомнительной чести быть первым, кто подробно изучил сперму, был Антон ван Левенгук, голландец, который разработал первый составной микроскоп.Ван Левенгук впервые использовал свой новый инструмент для исследования более целомудренных предметов, таких как пчелиные укусы, человеческие вши и озерная вода в середине 1670-х годов.

Коллеги убеждали его обратить линзу на сперму. Но он переживал, что было бы неприлично писать о сперме и половом акте, и поэтому остановился. Наконец, в 1677 году он сдался. Рассмотрев свой эякулят, он сразу же был поражен крошечными «анималкулятами», которые он обнаружил внутри извивающимися.

Не решаясь даже поделиться своими открытиями с коллегами — не говоря уже о том, чтобы сделать татуировку вриглера на руке — ван Левенгук нерешительно написал Лондонскому королевскому обществу о своем открытии в 1677 году.« Если ваша светлость сочтет, что эти наблюдения могут вызвать отвращение или скандал у ученых, я искренне прошу ваше светлость рассматривать их как частные и публиковать или уничтожать их, как ваше светлость сочтет нужным. ».

Его светлость (он же президент Королевского общества) все же решил опубликовать открытия ван Левенгука в журнале Philosophical Transactions в 1678 году, положив начало совершенно новой области биологии сперматозоидов.

Трудно переоценить, насколько загадочными эти извивающиеся микроскопические запятые казались ученым в то время.До открытия этих «анималкулов» теории о том, как люди создают больше людей, широко варьировались, говорит Боб Монтгомери, биолог, изучающий репродукцию животных в Королевском университете в Канаде. Например, некоторые полагали, что пар, испускаемый мужским эякулятом, каким-то образом стимулирует самок к рождению детей, в то время как другие считали, что мужчины действительно рожали детей и передавали их самкам для инкубации.

«Вы можете себе представить, насколько это сложно, когда вы не знаете, что происходит», — говорит Монтгомери.То есть: не имея возможности видеть сперматозоиды и яйцеклетки, эти ученые на самом деле просто вытягивали теории из воздуха.

В 17 веке многие исследователи полагали, что в каждом сперматозоиде содержится крошечный, полностью сформированный человеческий организм, как показано на этом эскизе Николаса Хартсукера 1695 года. (Wikimedia Commons)

Даже после того, как ван Левенгук открыл сперму в 1677 году, прошло около 200 лет, прежде чем ученые пришли к единому мнению о том, как сформировались люди.На этом пути возникли два основных направления мысли: с одной стороны, «преформисты» считали, что каждое сперматозоид — или каждая яйцеклетка, в зависимости от того, кого вы спрашивали, — содержит крошечного, полностью сформированного человека. Согласно этой теории, яйцеклетка — или сперматозоид — просто обеспечивала место для развития.

С другой стороны, «эпигенезисты» утверждали, что и мужчины, и женщины вносили материал для формирования нового организма, хотя они не были уверены, кто именно и что внес.Открытия 1700-х годов предоставили больше доказательств в пользу этого аргумента, включая открытие 1759 года, что у цыплят постепенно развиваются органы. (Монтгомери отмечает это в книге Биология спермы: эволюционная перспектива , которую редактировали коллеги, включая Питника.)

С усовершенствованием микроскопа исследователи середины 19 века наблюдали эмбриональное развитие внутри яиц морского ежа, которые для удобства были прозрачными. Эти наблюдения продолжали опровергать концепцию преформации и позволили исследователям задать вопрос, как сперма и яйцеклетка работают вместе для создания новых организмов.

Исследование спермы также пролило свет на другие системы организма. В 1960-х годах исследователи идентифицировали белок динеин, который отвечает за движение сперматозоидов. «Оказывается, один и тот же моторный белок отвечает за все виды процессов, происходящих в клетках», — говорит Чарльз Линдеманн, почетный профессор Оклендского университета в Мичигане, изучавший подвижность сперматозоидов. Сегодня мы знаем, что динеин участвует в движении микроскопических клеточных структур, таких как реснички и жгутики, которые являются ключевыми для многих функций организма.

Тем не менее, ранний прогресс в исследованиях фертильности шел медленно. По словам Монтгомери, тогда вообще было не так много работающих ученых, не говоря уже о сперматозоидах. По его оценкам, в то время было всего несколько десятков человек, исследующих сперму; для сравнения, сегодня рак изучают около 400 000 ученых. «Некоторые люди этим занимались, но, возможно, этого было недостаточно», — говорит Монтгомери.

Питник добавляет, что несколько первых исследователей, которые изучали сперму, возможно, не полностью осознали роль женской репродуктивной системы в уравнении фертильности — упущение, которое могло бы объяснить, почему эта область до сих пор остается такой загадкой.«Частично это связано с предубеждением мужчин в биологии, полагающим, что самка не является важной частью истории, и это восходит к самой идее преформации в биологии сперматозоидов», — говорит Питник.

С технической точки зрения, наблюдение за движением сперматозоидов внутри самки очень сложно с точки зрения логистики. Как отмечает Питник, довольно сложно поместить камеру в женский репродуктивный тракт.

Это гений, стоящий за его светящейся спермой плодовой мушки и способностью контролировать ее в режиме реального времени.На видео выше показан удаленный репродуктивный тракт самки плодовой мухи, который Питник сохранил нетронутым в физиологическом растворе. Когда она была жива, эта самка была повязана с самцом с зеленой спермой, а затем через несколько дней снова повязана с самцом с красной спермой. Только головки сперматозоидов помечены флуоресцентным белком, поэтому хвосты сперматозоидов не видны.

С помощью такой технологии Питник может понять, почему существует такое разнообразие форм и размеров сперматозоидов.Например, у светящейся спермы, которую он изучает, есть мега-длинные хвосты, достигающие в развернутом состоянии до 6 сантиметров в длину — примерно длины вашего мизинца и самого длинного из известных в животном мире. Он потратил десятилетия, пытаясь понять, почему муха эволюционирует таким образом, и, наконец, отточил женский репродуктивный тракт как источник своего ответа.

Пока Питник занимается мухами, сперма также привлекла внимание современных ученых, пытающихся помочь человеческим парам, пытающимся зачать ребенка.Выводы Питника могут непреднамеренно помочь в решении этой задачи. «Во многих случаях это разница в совместимости между конкретными мужчинами и женщинами, и они не знают основного механизма», — говорит он. «Понимание взаимодействия сперматозоидов и самок, безусловно, может пролить свет на понимание новых объяснений бесплодия и, возможно, новых решений для него».

Базовые исследования спермы также помогут ускорить разработку мужских противозачаточных средств, — говорит Дэниел Джонстон, руководитель отдела исследований в области контрацепции в Национальных институтах здравоохранения.До сих пор исследователи перепробовали все, от гелей до таблеток, но эффективный и надежный мужской контроль рождаемости остается неуловимым. Джонстон говорит, что перед учеными по-прежнему стоит самый простой вопрос: что такое , в любом случае, сперматозоидов?

Сперматозоиды в животном мире невероятно различаются. Эта единственная сперматозоид плодовой мушки в раскрытом состоянии может достигать нескольких сантиметров в длину. (Романо Далла)

«Нам нужно действительно понять, из чего состоит сперма», — говорит Джонстон, который работал над описанием полного белкового содержания сперматозоидов — важный первый шаг в понимании того, как создавать эффективные противозачаточные средства.«Когда вы это поймете, вы потенциально сможете начать понимать, что нам нужно запретить».

Недавно частная группа под названием «Инициатива по мужской контрацепции» объявила о проведении конкурса на финансирование одного инновационного исследовательского проекта в области контрацепции. * Гунда Георг, медицинский химик из Университета Миннесоты, прошла через первый раунд конкурса своих исследований гены, связанные с бесплодием у мышей, которые в конечном итоге могут быть использованы для разработки противозачаточных таблеток для мужчин.

Ее текущее исследование помогает определить подходящие уровни дозировки таких фармацевтических препаратов и оценить потенциальные побочные эффекты. В конце концов, «если мужчина перестанет принимать таблетки, он должен полностью вернуться к нормальному состоянию», — говорит Георг.

Джонстон рад возможности поддержать исследования этого типа в NIH, как из-за интереса к продвижению мужских противозачаточных средств, так и из-за фундаментальной интриги в области спермы, которая не прекращалась на протяжении его 25-летней карьеры.«Сперма очаровательна, — говорит Джонстон. — Нет ничего похожего на нее».

Питник, естественно, соглашается. По его словам, застенчивость, которую ученые, подобные ван Левенгуку, демонстрировали вначале, в этой области поутихла. «Я не думаю, что сегодня слишком много биологов, которые испытывают какой-либо дискомфорт, говоря об этом», — говорит Питник. А лично для него? «Я люблю эту биологию», — говорит он. «Я расскажу об этом любому, кто захочет слушать».

Примечание редактора, 7 июня 2017 г .: Первоначально в этой статье говорилось, что Инициатива по мужской контрацепции находится в ведении Национального института здоровья; это частное дело.

Почему 250 миллионов сперматозоидов выделяются во время секса?

«Каждая сперма священна. Каждая сперма прекрасна. Если сперма растрачивается, Бог становится очень разгневанным», — говорится в песне из фильма Монти Пайтона « Смысл жизни ». Если лирика покажется вам смешной, то это, скорее всего, потому, что называть сперматозоид «священным» звучит нелепо, когда мужчины могут производить их так много.

Фактически, средний мужчина производит примерно 525 миллиардов сперматозоидов в течение жизни и теряет по крайней мере один миллиард из них в месяц.Здоровый взрослый мужчина может высвободить от 40 миллионов до 1,2 миллиарда сперматозоидов за одну эякуляцию.

Напротив, женщины рождаются в среднем с 2 миллионами фолликулов яйцеклеток, репродуктивных структур, дающих начало яйцеклеткам. К пубертату большинство этих фолликулов закрываются, и только около 450 когда-либо высвобождают зрелые яйца для оплодотворения.

Но если для того, чтобы встретиться и создать ребенка, нужны только одна сперма и одна яйцеклетка, тогда почему мужчины производят такое колоссальное количество сперматозоидов? Разве не было бы менее расточительным для мужчины выпускать один сперматозоид или, по крайней мере, меньше сперматозоидов, чтобы встретить одну яйцеклетку?

Причина этого затруднительного положения сводится к двум словам: конкуренция спермы.С момента зарождения полов самцы соперничали друг с другом, чтобы получить как можно больше собственной спермы возле фертильной яйцеклетки. Если больше вашей спермы приблизиться к яйцеклетке, это означает, что с большей вероятностью будет оплодотворять ее вы, а не ваш сосед.

Такое соревнование является эволюционным императивом для самцов любого вида. Если сперматозоид соперника оплодотворяет яйцеклетку, то теряется возможность передать ваши гены. На протяжении многих поколений, поскольку репродуктивная добыча постоянно попадает к высшим производителям спермы, их гены передаются.Гены более мелких продуцентов спермы в конечном итоге исключаются из популяции и становятся примечанием к истории эволюции.

Но если бы это был просто вопрос «чем больше, тем лучше», то у животных всех видов развились бы до смешного большие яички, чтобы победить конкурентов. Но все не так просто — числа важны, но не менее важна близость. Оплодотворение яйцеклетки — это не только то, сколько спермы вы можете произвести. Это также говорит о том, насколько близко к нему находится ваша сперма.

В начале 1980-х исследователи из Соединенного Королевства и США осознали, что как близость, так и численность являются важными факторами физиологии приматов, включая человека. В обществах приматов с жесткой социальной структурой и одним доминирующим самцом, спаривающимся со всеми самками, семенники имеют тенденцию к уменьшению. У горилл, например, они очень малы по сравнению с массой тела. (Не говори им этого.) В обществе горилл один самец защищает гарем самок, чтобы гарантировать, что только его сперма попадет к их яйцеклеткам.В этом случае производство большого количества спермы на самом деле не помогает самцу гориллы выполнять свою работу.

С другой стороны, для шимпанзе конкуренция сперматозоидов — серьезная проблема. В обществе шимпанзе многие самцы и самки живут вместе большими стаями, а самки за короткий промежуток времени занимаются сексом со многими самцами. Вот почему самцы шимпанзе обладают самыми большими семенниками среди всех человекообразных обезьян, их вес примерно в 15 раз больше, чем у горилл, по сравнению с их массой тела. Это дает им больше шансов обойти конкурентов.

Человеческие самцы находятся где-то между горилл и шимпанзе. Яички среднего человека примерно в два с половиной раза больше, чем у гориллы, но в шесть раз меньше, чем у шимпанзе, по сравнению с массой тела. Это заставило некоторых исследователей задаться вопросом, действовала ли когда-либо конкуренция сперматозоидов в человеческих обществах, или наши относительно большие семенники — это просто пережиток более раннего периода нашей эволюционной истории.

Этот ответ предоставлен Scienceline, проектом Программы отчетности по науке, здоровью и окружающей среде Нью-Йоркского университета.

Следите за маленькими загадками жизни в Twitter @llmysteries. Мы также в Facebook и Google+.

пап передают в своей сперме не только генетику | Наука

Ешьте плохо, и ваше тело запомнит — и, возможно, переложит последствия на ваших детей. В последние несколько лет появляется все больше свидетельств того, что сперматозоиды могут принимать во внимание решения отца, связанные с образом жизни, и передавать этот багаж потомству.Сегодня ученые рассказали нам, как это сделать, в двух дополнительных исследованиях.

По мере того, как сперматозоиды проходят через мужскую репродуктивную систему, они отбрасываются и приобретают негенетический груз, который коренным образом изменяет сперму перед эякуляцией. Эти изменения не только сообщают о текущем состоянии благополучия отца, но также могут иметь серьезные последствия для жизнеспособности будущего потомства.

Ежегодно более 76 000 детей рождаются в результате методов вспомогательной репродукции, большинство из которых связано с оплодотворением in vitro (ЭКО).Эти процедуры объединяют яйцеклетку и сперму вне человеческого тела, а затем переносят полученную оплодотворенную яйцеклетку — эмбрион — в матку женщины. Существует множество вариантов ЭКО, но в некоторых случаях, связанных с мужским бесплодием — например, сперматозоиды, которые не могут плавать, — необходимо хирургическим путем извлекать сперму из яичек или придатков яичка, длинного извитого протока, который поддерживает каждое яичко.

После того, как сперма вырабатывается в семенниках, они отправляются в мучительное путешествие по извилистым придаткам яичка, длина которого в раскрытом состоянии у человека составляет около шести метров, по пути к хранилищу.Сперма блуждает по придатку яичка около двух недель; только в конце этого пути они полностью подвижны. Таким образом, в то время как «зрелая» сперма может быть сброшена на ожидающую яйцеклетку и разумно ожидать, что она достигнет оплодотворения, сперму, взятую из яичек и придатков яичка, необходимо ввести непосредственно в яйцеклетку с помощью очень тонкой иглы. Независимо от источника спермы, эти методы позволили родить здоровых младенцев за четыре десятилетия успешных процедур.

Но ученые знают, что гены — это еще не все.В течение одной жизни наши геномы остаются такими, какими они были изначально. Однако как, когда и , почему следуют генетическим инструкциям , могут кардинально отличаться без изменения самого руководства — это очень похоже на изменение громкости динамика, не касаясь проводки внутри. Этот феномен, называемый «эпигенетикой», помогает объяснить, почему генетически идентичные люди в аналогичной среде, такие как близнецы или лабораторные мыши, все еще могут выглядеть и действовать по-разному.А такие вещи, как диета или стресс, способны увеличивать и уменьшать объем наших генов.

Один из самых мощных членов эпигенетического инструментария — это класс молекул, называемых малыми РНК. Малые РНК могут скрывать генетическую информацию от клеточного аппарата, выполняющего их инструкции, эффективно уничтожая гены-призраки.

Наследие отцовского поведения может даже жить в его ребенке, если его эпигенетические элементы войдут в эмбрион. Например, мыши, рожденные от отцов, испытывающих стресс, могут унаследовать поведенческие последствия травматических воспоминаний.Кроме того, мышиные папы с менее чем желанной диетой могут передать своим детям шаткий метаболизм.

Упасна Шарма и Колин Конин, оба работали под руководством Оливера Рандо, профессора биохимии в Медицинской школе Массачусетского университета, были одними из исследователей, которые сообщили о таких открытиях в 2016 году. В своей работе Шарма и Конин отметили, что у мышей, в то время как незрелые сперматозоиды из яичек содержат ДНК, идентичную ДНК зрелых сперматозоидов, незрелые сперматозоиды передают различную эпигенетическую информацию.Оказывается, малые РНК сперматозоидов подвергаются обмену после семенников, собирая информацию о физическом здоровье отца (или его отсутствии) после того, как они были произведены, но до того, как они покинут организм. Однако точный пит-стоп, на котором эти дополнительные малые РНК «подворачиваются», оставался неизвестным.

Чтобы разгадать загадку, Шарма, возглавлявший первое из двух новых исследований, решил проследить состав малых РНК в сперматозоидах мышей, когда они покидают яички и проходят через придатки яичка.Она и ее коллеги выделили сперматозоиды нескольких разных возрастов у мышей, в том числе те, которые собираются выйти из яичек, те, которые входят в раннюю часть придатка яичка, и те, что находятся в поздней части придатка яичка. Шарма был удивлен, обнаружив, что многие малые РНК, по-видимому, отбрасываются или разрушаются при попадании в ранний придаток яичка; затем только что освободившаяся сперма повторно собрала эпигенетическую информацию, которая отражала состояние отца и имела полный набор к тому времени, когда они покинули поздний придаток яичка.

Был только один возможный источник повторного приобретения малой РНК: клетки придатка яичка — это означало, что клетки за пределами сперматозоидов передавали информацию будущим поколениям.

«[придаток яичка] — наименее изученный орган в организме», — говорит Рандо, который был старшим автором обеих статей. «И оказывается, эта трубка, о которой никто никогда не думает, играет центральную роль в воспроизведении».

Чтобы подтвердить, что виноват эпидидимис, команда Шармы добавила химический маркер к набору малых РНК в придатке яичка и отследила их миграцию.Как они и подозревали, крошечные партии РНК выскочили из клеток придатка яичка и слились со спермой. Затем каждый незаметный пловец нес эти эпигенетические элементы до своего окончательного соединения с яйцом.

Казалось, что сперматозоиды в разных точках репродуктивного тракта имеют одинаковую генетику, но не одинаковую эпигенетику. Была ли эта разница достаточно большой, чтобы иметь значение? Колин Конин, возглавлявший второе из двух новых исследований, затем проверил, окажет ли использование незрелой спермы заметный эффект на потомство мышей.Он и его коллеги извлекали сперму из яичек, раннего придатка яичка и позднего придатка яичка и вводили их в яйцеклетки. Все три типа спермы были способны оплодотворять яйцеклетки. Однако, когда Конин перенес полученные эмбрионы в суррогатных мышей, ни один из них не был получен из ранних эпидидимальных сперматозоидов — промежуточной стадии, лишенной большинства малых РНК, — имплантированных в матку. Самые маленькие и самые зрелые сперматозоиды из группы были победителями, но почему-то те, что посередине, выгорели, хотя все их гены остались нетронутыми.

Это сбивало с толку всех участников. «Этот промежуточный сломанный этап был действительно ошеломляющим», — говорит Рандо.

Сначала исследователи задавались вопросом, не удалось ли им каким-то образом изолировать нездоровую сперму, обреченную на удаление из раннего придатка яичка до достижения эякулята. Но это оказалось не так: все три типа сперматозоидов могли оплодотворять яйцеклетки. Единственное другое объяснение заключалось в том, что дефект был временным. Если бы это было так, то, возможно, если бы скармливать правильные малые РНК, ранние эпидидимальные сперматозоиды могли бы быть спасены.

В своей работе Шарма отметила, что, хотя эпигенетический груз сперматозоидов яичек и сперматозоидов позднего придатка яичка сильно различается, у них было несколько общих групп, но эти малые РНК были вытеснены из сперматозоидов, когда они попали в придаток яичка, а затем повторно захватились из клеток по извилистому каналу. Несмотря на успех, ранний эпидидимальный провал был единственной стадией, на которой не хватало этих элементов — и единственной стадией, неспособной произвести имплантируемый эмбрион.

Чтобы проверить, являются ли именно эти малые РНК ключом к фертильности, исследователи извлекли малые РНК из позднего придатка яичка и вводили их эмбрионам, оплодотворенным спермой раннего придатка яичка.К их изумлению, эти эмбрионы не только имплантировались, но и дали детенышей мышей, неотличимых от эмбрионов, оплодотворенных спермой позднего придатка яичка. Ранняя эпидидимальная сперма была дефектной, но не безвозвратно. Это намекало на то, что этот дефицит был не случайностью, а нормальной частью пути через эпидидимальный лабиринт. Другими словами, на пути к созреванию самцы разрушали сперму, а затем восстанавливали повреждения.

«Очень странно видеть, как они теряют [жизнеспособность] и возвращают ее», — говорит Шарма.И польза от этого движения вперед и назад остается совершенно загадочной. Но какой бы ни была причина, ясно, что сперматозоиды сильно различаются по длине репродуктивного тракта.

Молли Манье, профессор, изучающая генетику сперматозоидов в Университете Джорджа Вашингтона и не участвовавший в исследовании, высоко оценил строгий характер этого «очень захватывающего» исследования. «Эти документы действительно помогают нам понять, [как] папы могут передавать негенетическую информацию своим детям», — объясняет она.По словам Хайди Фишер, профессора, изучающего сперму в Университете Мэриленда и также не участвовавшего в исследовании, эти «элегантно спланированные» эксперименты также могут пролить свет на то, как проблемы с придатком яичка могут вызывать в противном случае необъяснимые случаи мужского бесплодия.

В своей будущей работе группа Рандо продолжит изучение детенышей мышей, полученных из спермы разного возраста, внимательно следя за любыми долгосрочными проблемами со здоровьем. Команда также надеется точно определить, какие малые РНК непосредственно ответственны за успешную имплантацию и почему сперматозоиды вступают в этот непонятный период некомпетентности.

«Мы еще не объяснили многие аспекты наследования», — говорит Конайн. «Но животные — это не только их ДНК». Однако Конайн предупреждает, что разных не всегда означают хуже. Сперматозоиды из яичек и придатков яичка человека помогли и продолжают помогать тысячам людей во всем мире зачать детей.

Здесь есть небольшая оговорка. Только в 1978 году в результате процедуры ЭКО родился первый ребенок, и, хотя с тех пор им последовали тысячи, это поколение все еще молодо.Пока нет оснований подозревать какие-либо негативные последствия in vitro по сравнению с естественным зачатием; по мере старения этой популяции исследователи будут продолжать внимательно следить за ней. Поскольку большинство процедур ЭКО проводится со зрелой спермой, которая очистила поздний придаток яичка, Рандо это не беспокоит.

И, в том маловероятном случае, когда есть последствия использования семенников или придатков яичка в этих процедурах, Рандо по-прежнему надеется, что будущая работа позволит ученым восстановить необходимую информацию, которой может не хватать незрелой сперме.Когда-нибудь рассмотрение эпигенетики может стать ключом к совершенствованию технологии вспомогательной репродукции и обеспечению того, чтобы сперматозоиды были такими зрелыми, как они появляются.

Обнаружено

гигантских сперматозоидов возрастом 100 миллионов лет — самые старые известные сперматозоиды

На другом захватывающем снимке из глубины времени международная группа палеонтологов сообщила об обнаружении образцов крохотного ракообразного, который датируется меловым периодом (около 100 миллионов лет назад) и сохранился в образцах янтаря из Мьянмы.Самая впечатляющая находка — это одинокая самка, у которой при более близком рассмотрении обнаруживаются гигантские сперматозоиды в репродуктивном тракте.

Фактически, это самая старая окаменелость, в которой были окончательно идентифицированы сперматозоиды. Кроме того, экземпляр представляет собой неизвестный ранее вид ракообразных, получивший название Myanmarcypris hui. M. hui был остракодом, на что ясно указывают парные известковые створки, образующие панцирь, форма которого напоминает раковину мидии.

Остракоды существуют около 500 миллионов лет, и были описаны тысячи современных видов. Они обитают в океанах, пресноводных озерах и реках. Ископаемые раковины этих ракообразных отнюдь не редкость, но образцы, сохранившиеся в бирманском янтаре, раскрывают детали их внутренних органов, в том числе участвующих в воспроизводстве.

«Находки дали нам чрезвычайно редкую возможность узнать больше об эволюции этих органов», — говорит геобиолог Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) из Мюнхена Ренате Мацке-Караш, сыгравшая важную роль в морфологическом анализе окаменелостей. .

В меловой период остракоды, должно быть, жили в прибрежных и внутренних водах современной Мьянмы, окаймленных лесами, в которых преобладали деревья, производящие огромное количество смолы. Недавно описанные экземпляры относятся к числу многих организмов, которые оказались в ловушке сочившихся капель липкой субстанции.

В последние годы из янтаря, найденного в провинции Качин, было обнаружено впечатляющее количество окаменелостей, в том числе лягушек и змей, а также часть предполагаемого динозавра (согласно новым свидетельствам, этот образец на самом деле может представлять необычную ящерицу).За последние 5 лет на основе этих включений были описаны сотни ранее неизвестных видов. Действительно, многие из них вынудили эволюционных биологов пересмотреть общепринятые гипотезы о филогенетических и экологических отношениях.

Новые образцы остракод были проанализированы с помощью компьютерных трехмерных рентгеновских реконструкций. Изображения показали удивительные детали анатомии этих животных, начиная от их крошечных конечностей и заканчивая их репродуктивными органами.А в одном образце женского пола Мацке-Караш и ее коллеги обнаружили спелую сперму. Клетки были обнаружены в парных резервуарах для сперматозоидов, в которых они хранились после совокупления и были готовы к высвобождению, когда яйцеклетки самки созреют.

«Эта самка, должно быть, спарилась незадолго до того, как была заключена в смолу», — говорит Хэ Ван из Китайской академии наук в Нанкине. Рентгеновские снимки также выявили насосы спермы и пару пенисов, которые самцы остракод вставляют в двойные гонопоры самок.

Находки в бирманском янтаре дают беспрецедентное понимание неожиданно древнего и продвинутого примера эволюционной специализации. «Сложность репродуктивной системы в этих образцах поднимает вопрос о том, могут ли инвестиции в гигантские сперматозоиды представлять собой эволюционно стабильную стратегию, — говорит Мацке-Караш. Самцы большинства видов животных (включая человека) производят очень большое количество очень маленьких сперматозоидов. Сравнительно немногие животные, в том числе некоторые дрозофилы — и, конечно же, остракоды — выбрали другой подход.Они производят относительно небольшое количество сперматозоидов большого размера, подвижные хвосты которых в несколько раз длиннее самого животного.

«Чтобы доказать, что использование гигантской спермы — это не экстравагантная прихоть эволюции, а жизнеспособная стратегия, которая может дать устойчивое преимущество, позволяющее видам выживать в течение длительных периодов времени, мы должны установить, когда этот способ репродукции », — говорит Мацке-Караш.

Примеры окаменелых сперматозоидов крайне редки.Самым старым из известных сперматозоидов остракод (до нового открытия) 17 миллионов лет, а предыдущий рекордный возраст, 50 миллионов лет, принадлежал одному виду червей. Новые данные продлевают этот возраст как минимум в два раза.

Тот факт, что у животных уже развились гигантские сперматозоиды 100 миллионов лет назад, означает, что эта репродуктивная стратегия действительно может быть успешной в (очень) долгосрочной перспективе, отмечает Мацке-Караш. «Это довольно впечатляющий рекорд для характеристики, требующей значительных вложений как самцов, так и самок этого вида.Поэтому с эволюционной точки зрения половое размножение с помощью гигантской спермы должно быть очень прибыльной стратегией ».

Ссылка: «Исключительная сохранность репродуктивных органов и гигантской спермы у остракод мелового периода» Хе Ван, Ренате Мацке-Карас, Дэвид Дж. Хорн, Сяндун Чжао, Мэйчжэнь Цао, Хайчун Чжан и Бо Ван, 16 сентября 2020 г., Proceedings of the Королевское общество B .
DOI: 10.1098 / rspb.2020.1661

Создание яйцеклеток и сперматозоидов из стволовых клеток поднимает этические вопросы

До недавнего времени единственным способом получения яйцеклеток или сперматозоидов был старомодный способ: в яичниках и семенниках.В недалеком будущем можно будет использовать клетки практически из любой части тела для создания этих половых клеток, также известных как гаметы.

Этот процесс, называемый гаметогенезом in vitro (IVG), повышает вероятность того, что дети могут быть созданы с использованием мышц, печени или клеток крови. Хотя он еще не готов для будущих человеческих родителей — до сих пор это удалось успешно осуществить только на мышах — он поднимает важные этические и юридические вопросы, о которых мы должны начать думать и говорить прямо сейчас.

IVG работает следующим образом: клетки практически любой ткани или органа подвергаются обратной инженерии и превращаются в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Эти клетки, которые могут развиться в любой вид человеческой клетки, затем подталкиваются к тому, чтобы стать яйцеклетками или сперматозоидами.

объявление

Зачем кому-то это нужно? Бесплодие из-за клеточной недостаточности или лечения рака может перестать быть эмоционально разрушающей проблемой для многих семей и отдельных лиц. Это также может быть решением для женщин, у которых преждевременная менопауза.

IVG может привести к огромному количеству репродуктивных возможностей. В супружеской паре, например, клетки кожи одного партнера могут быть превращены в сперматозоиды, используемые для оплодотворения яйцеклеток другого партнера. Для создания такого ребенка не понадобился бы человек.

объявление

Мы уже живем в эпоху разрушительных репродуктивных технологий. Младенцы были рождены с использованием методов замены митохондрий, часто известных как дети с тремя родителями. Новости о мышах, рожденных от однополых родителей, в прошлом году стали вирусными.Возможность IVG очевидна для многих из нас, наблюдающих за происходящим.

Уровень грамотности в новых вопросах репродуктивных наук растет, и это хорошо. Но он все еще не получает должного внимания. В своем сообщении в журнале Trends in Molecular Medicine один из нас (IGC) вместе с ведущими экспертами по IVG настоятельно полагает, что сейчас время для более активного участия общественности — опросы, фокус-группы, отчеты экспертов, дебаты с комментариями и т. Д. и тому подобное — по этой технологии до того, как созданные ею эмбрионы попадут из лаборатории в питомник.Группа также утверждает, что общественность и регулирующие органы должны подумать об этических и юридических проблемах, которые представляет эта технология, и опередить их.

Как и другие технологии вспомогательной репродукции, IVG, вероятно, вызовет острые юридические и этические вопросы. Но некоторые из них будут отличаться от тех, которые возникли в результате более ранних технологий, которые начинаются со спермы и яйцеклеток, произведенных семенниками и яичниками человека. Этот новый процесс создает зародышевые клетки и, таким образом, эмбрионы из любых существующих клеток.

Вероятность того, что будущие родители создадут таким образом большое количество эмбрионов и имплантирует только несколько избранных, может взволновать многих людей. Должны ли правила ограничивать количество эмбрионов, которые человек может создать, используя свои собственные стволовые клетки? Следует ли обращаться с эмбрионами, созданными с помощью IVG, так же, как с эмбрионами, полученными с помощью существующих технологий фертильности или старомодным способом зачатия детей?

Проблема становится еще более запутанной, когда ИВГ сочетается с доимплантационным генетическим скринингом.Пары или даже отдельные люди могут в принципе создать сотни эмбрионов и использовать генетические инструменты для выбора «лучшего». Некоторые могут рассматривать такое выращивание эмбрионов как современную форму евгеники, которая придает большее значение одним жизням, чем другим. Некоторые специалисты по биоэтике опасаются, что такая возможность апеллирует к нашим худшим инстинктам, которые авторы статьи в Trends характеризуют как «нежелательное стремление к мастерству и человеческий перфекционизм, при котором воспроизведение становится производством». И что происходит со всеми этими лишними эмбрионами? Мы могли наблюдать превращение эмбрионов в товар, напоминающее нынешнюю практику продажи спермы и яйцеклеток.

IVG также поднимает призрак невольного отцовства без согласия, также известного как сценарий знаменитости, в котором гаметы создаются из клеток, тайно взятых у ничего не подозревающего человека. Будет ли закон относиться к таким «донорам» как к родителям? Сможет ли государство защититься от несанкционированного установления родительских прав — вопрос открытый.

Этические, социальные и юридические загадки, окружающие человеческие гаметы, полученные из стволовых клеток, обширны и требуют внимательного и внимательного рассмотрения не только со стороны экспертов и ученых, но и со стороны общественности.Мы все заинтересованы в будущем воспроизводства и должны начать говорить об этой новой технологии и ее последствиях прямо сейчас.

Гленн Коэн, доктор медицины, профессор права и директор факультета Центра Петри-Флома по политике в области здравоохранения, биотехнологии и биоэтики при Гарвардской школе права.

Написать ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *