Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Plemniki z haczykami

Recommended Posts

Charakterystyczny wygląd plemnika zna chyba większość osób. Każdy kojarzy owalną główkę i ruchliwy ogonek. Zdecydowana większość osób nie ma jednak pojęcia o tym, że plemniki niektórych gryzoni posiadają... haczyki.

Naukowcy przez lata zastanawiali się, czemu mają one służyć, aż około 10 lat temu odkryto, że plemniki z haczykami potrafią przyczepiać się do innych plemników, tworzyć w ten sposób rodzaj "pociągu” składającego się nawet ze 100 wagoników i dzięki temu podróżować szybciej, niż pojedyncze plemniki.

Simone Immler, biolog ewolucyjny z Uniwersytetu w Sheffield w Wielkiej Brytanii, postanowiła sprawdzić, czy z punktu widzenia ewolucji taka haczykowata główka jest premiowana.

Wraz ze swoim zespołem zbadała spermę 37 gatunków gryzoni i odkryła, że w więkości przypadków "pociągi”, o czym była mowa, podróżują szybciej w kierunku jajka. Co więcej, okazało się, że u gatunków z większymi jądrami, a więc produkującymi więcej plemników, występowały plemniki z większymi haczykami. Przyczyny takiego stanu rzeczy uczeni upatrują w większej konkurencji, która premiuje te plemniki, które potrafią lepiej współpracować. Do celu docierają więc te z większymi haczykami i przekazują tę swoją cechę potomstwu.

Tak więc konkurencja i lepsze dostosowanie się do warunków procentuje nie tylko u wykształconych organizmów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zęby rekinów stale rosną. Gdy stare się zużyją, ku przodowi przesuwają się nowe (naukowcy porównują to do taśmy dostarczającej zęby). U ludzi i większości innych ssaków występują tylko dwa komplety zębów - mleczne i stałe. Okazuje się jednak, że istnieje kilka wyjątków od tej reguły - m.in. afrykański gryzoń Heliophobius argenteocinereus.
      Stuart Landry już w 1957 r. zauważył, że zwierzęta te mają więcej zębów trzonowych niż przeciętny gryzoń, ale nie zbadał głębiej tej kwestii. Dopiero po wielu latach zajął się nią Helder Gomes Rodrigues z Uniwersytetu w Lyonie.
      W ramach studium Rodrigues badał szkielety ok. 55 osobników. Odkrył, że zęby trzonowe wydają się przesuwać z tyłu szczęk ku przodowi. Po drodze ulegają też wyniesieniu. Do czasu gdy dotrą do pierwszego rzędu zębów, zupełnie się zużywają i ulegają wchłonięciu przez kość.
      Poza H. argenteocinereus, umiejętnością wytwarzania zastępczych zębów dysponują jeszcze 3 gatunki manatów i skalniak karłowaty. Wygląda jednak, że wyłącznie u gryzonia wykształcił się mechanizm jednoczesnego ruchu trzonowców ku przodowi i górze.
      O ile u manatów i skalniaka zęby są zastępowane w wyniku zużycia przez twarde składniki diety, o tyle H. argenteocinereus żywi się miękkimi bulwami i innymi równie delikatnymi częściami roślin. Rodrigues uważa więc, że wyjaśnienie tego zjawiska musi mieć coś wspólnego z kopaniem (H. argenteocinereus należy do rodziny kretoszczurów). Zwierzę kopie przede wszystkim przednimi siekaczami. W tym czasie trzonowce rozdrabniają napotykane obiekty, a powstały z nich pył jest połykany. Teorię Francuza trzeba będzie jednak dopiero potwierdzić.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Myszy informują swoich pobratymców o tym, co warto zjeść, za pomocą zapachu w wydychanym powietrzu. Naukowcy rozszyfrowali właśnie, jak na poziomie molekularnym działa wspominany mechanizm.
      Okazuje się, że dwusiarczek węgla (CS2), który znajduje się w powietrzu wydychanym przez większość ssaków, stymuluje grupę komórek w mysim nosie. Wysyłają one sygnał do specjalnych struktur mózgowych, kojarzących woń z bezpiecznym pokarmem. Mysz myśli: skoro mój znajomy właśnie zjadł coś o tym zapachu i nadal oddycha, a więc żyje, pokarm musi być bezpieczny – tłumaczy obrazowo współautor studium Steven Munger ze Szkoły Medycznej University of Maryland.
      Eksperymenty amerykańskiego zespołu ujawniły, że komórki GC-D, które rozpoznają hormony peptydowe uroguanilinę i guanilinę, reagują też na CS2 w wydychanym przez gryzonie powietrzu. Mysz wyczuwająca wydobywającą się z pyska drugiego zwierzęcia woń cynamonu będzie wolała coś pachnącego tą samą przyprawą niż inne przekąski. Co ciekawe, współpracownicy Mungera zauważyli, że "czynnikiem przekonującym" wcale nie musi być druga mysz, ba, nawet żywe stworzenie. Nasączone dwusiarczkiem węgla i zapachem jedzenia waciki sprawdzały się bowiem tak samo dobrze. Myszy pozbawione komórek GC-D nie potrafią zinterpretować chemicznej wiadomości i nie powielają wyborów żywieniowych swoich pobratymców.
      Emily Liman z Uniwersytetu Południowej Kalifornii podkreśla, że wreszcie udało się stwierdzić, na jakiej podstawie zwierzęta nocne przekonują się, że można coś zjeść bez obaw. Naczelne wykorzystują do tego wzrok, po ciemku lepiej jednak posłużyć się sygnałem zapachowym. U większości Primates gen komórek GC-D nie działa, ale występuje on choćby u psów. Opisany mechanizm jest tak silny, że gdy mysz, która zjadła truciznę, wyczuje od innego gryzonia zapach trutki, wróci, by zjeść jeszcze trochę. Bennett Galef z McMaster University ujawnia, że zmieszanie dwusiarczku węgla z trutką na szczury wciąga w pułapkę 4-krotnie więcej zwierząt.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie od dziś wiadomo, że do ważnych odkryć dochodzi czasami zupełnie przypadkowo. Znacznie większą sztuką jest jednak wykorzystanie szkodliwego wpływu jakiegoś zjawiska i przekucie go na działanie korzystne, o czym świadczą badania nad (nie)płodnością przeprowadzone przez zespół dr. Yuriya Kirichoka z University of California.
      W swoich badaniach naukowiec z Kalifornii starał się zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za regulację białka Hv1, wytwarzanego w znacznej ilości w witce plemników. Zadaniem tej proteiny, zaliczanej do tzw. kanałów jonowych, jest uwalnianie jonów wodorowych (H+) z cytoplazmy plemników i pobudzanie w ten sposób ruchliwości całej komórki.
      W normalnych warunkach czynnikiem środowiskowym aktywującym plemniki jest lekko zasadowa wydzielina wypełniająca wnętrze pochwy kobiety podczas stosunku. Od pewnego czasu było jednak wiadomo, że u osób nadużywających marihuany Hv1 jest aktywowany zbyt wcześnie (i to pomimo prawidłowego pH nasienia), przez co po dotarciu do ciała kobiety plemniki nie są już zdolne do zapłodnienia oczekującej na nie komórki jajowej. Celem dr. Kirichoka była identyfikacja mechanizmu odpowiedzialnego za ten efekt.
      Dzięki serii testów badaczowi udało się wykazać, że jednym z czynników odpowiedzialnych za uruchomienie Hv1 jest anandamid - naturalny neuroprzekaźnik organizmu człowieka. Ponieważ jednak substancja ta wywołuje w mózgu efekty podobne do THC - alkaloidu odpowiedzialnego za psychoaktywne działanie narkotyków wytwarzanych z konopi - dr Kirichok uważa, że możliwą przyczyną przejściowej niepłodności u panów stosujących te używki może być właśnie przedwczesna aktywacja Hv1, prowadząca do przedwczesnej utraty siły przez plemniki. 
      Na szczęście konsekwencje tego odkrycia wcale nie muszą się skończyć na namawianiu palaczy marihuany do porzucenia nałogu (przynajmniej na czas, kiedy chcą oni począć dziecko). Zdaniem dr. Kirichoka zdobytą wiedzę można bowiem wykorzystać do stworzenia nienarkotycznych analogów anandamidu, które mogłyby prowadzić do alkalizacji nasienia i działać w ten sposób jako... skuteczny środek antykoncepcyjny.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykanom udało się rozwikłać tajemnicę ruchu plemników, które, stosunkowo statyczne przed wytryskiem, w drogach rodnych kobiety zaczynają płynąć, przyspieszając dodatkowo w pobliżu komórki jajowej. Dotąd wiedziano, że ruch jest wyzwalany przez wzrost wewnętrznego pH wskutek wypływu protonów z komórki, należało jednak ustalić, jaki mechanizm reguluje ten proces.
      W tym celu Yuriy Kirichok i zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco posłużyli się techniką "patch clamping", która pozwala na umieszczenie elektrod w oraz na komórce i jest zazwyczaj wykorzystywana do badania neuronów. Dzięki temu naukowcy mogli śledzić przepływ protonów przez błonę. Zauważyli, że w witce plemnika znajduje się dużo kanałów protonowych Hv1, reagujących na zmiany pH oraz stężenia cynku na zewnątrz komórki. Kiedy kanał się otwiera, ze środka wypływają protony, przez co wewnątrz rośnie pH i plemnik zaczyna się poruszać.
      Ponieważ pH macicy jest wyższe niż nasienia, różnica wartości pobudza męskie gamety do płynięcia. Wysokie stężenie cynku, występujące w drogach rodnych samicy i płynie nasiennym, zapobiega przedwczesnemu otwarciu kanałów protonowych, zanim plemnik osiąga stan gotowości. Gdy męskie komórki płciowe docierają do jajowodu, stężenie Zn nagle spada, a pH rośnie, co może odpowiadać za nadanie wyścigowi jeszcze większego tempa.
      Skoro kanały są wrażliwe na cynk, wyjaśnia to, czemu mężczyźni z niedoborem tego pierwiastka są mniej płodni. "Możesz sobie wyobrazić, że jeśli nie masz wystarczająco dużo cynku, plemniki uaktywniają się za wcześnie i wypalają się, zanim osiągną cel". Kirichok i inni odkryli też, że kanały otwierają się pod wpływem anandamidu. Wysokie jego stężenia znajdują się w pobliżu jaja. Anandamid wiąże się jednak z tymi samymi receptorami, co kannabinoidy z marihuany. Skutek? Prawdopodobnie taki sam jak przy zbyt niskich stężeniach cynku, ale trzeba to jeszcze potwierdzić.
      Kanały Hv1 plemników można wykorzystać podczas opracowywania leków wspomagających lub obniżających męską płodność.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół kierowany przez prof. Karima Nayernia z Uniwersytetu w Newcastle opracował metodę pozwalającą na uzyskanie plemników z ludzkich embrionalnych komórek macierzystych. Nowa technika jest istotnym krokiem naprzód w badaniach nad biologią człowieka i niepowodzeniami rozrodu.
      Z przeprowadzonego eksperymentu wynika, że przekształcenie embrionalnych komórek macierzystych (ang. embryonic stem cells - ES) w plemniki wymaga wzbogacenia pożywki, w której są one hodowane, o zaledwie jeden związek. Jest nim kwas retinowy, jedna z pochodnych witaminy A. Pod jego wpływem we wnętrzu ES aktywowany zostaje program niemal identyczny z procesem wytwarzania plemników w organizmie mężczyzny.
      Podczas doświadczenia wykazano, że do rozwoju plemników konieczna jest obecność męskiego chromosomu płciowego, opisywanego literą Y, w wyjściowej komórce macierzystej. Próby wytworzenia męskich komórek rozrodczych z żeńskich ES regularnie kończyły się obumarciem komórek potomnych jeszcze przed przekształceniem do formy dojrzałej komórki płciowej.
      Ze względu na uwarunkowania prawne komórki uzyskane dzięki nowej metodzie nie mogą być wykorzystywane jako materiał do zapłodnienia in vitro w przypadku niepowodzeń rozrodu. Można się jednak spodziewać, że możliwość wytwarzania plemników w warunkach laboratoryjnych pozwoli na ścisłą obserwację tego procesu oraz zrozumienie czynników decydujących o jego powodzeniu. Zdobyta w ten sposób wiedza może się okazać bardzo pomocna dla par starających się o potomstwo.
×
×
  • Create New...