Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Żyjące 100 mln lat temu małżoraczki (Ostracoda) wytwarzały plemniki o rozmiarach większych od długości ich ciała. Specjaliści tłumaczą, że przerośnięte gamety zwiększają szanse zapłodnienia samicy w obliczu dużej konkurencji ze strony innych samców.

Naukowcy z międzynarodowego zespołu dr Renate Matzke-Karasz z Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium podkreślają, że olbrzymie plemniki występują współcześnie m.in. u muszek owocowych. Podczas gdy one same dorastają zaledwie kilku milimetrów, plemniki Drosophila bifurca mierzą aż 6 centymetrów. Aby dokonać tego samego, co te owady, mężczyźni musieliby wytwarzać 40-metrowe komórki rozrodcze. Wielkimi plemnikami mogą się również pochwalić inne owady, niektóre naczelne, ptaki oraz małżoraczki. W przypadku tych ostatnich gamety są 10-krotnie dłuższe od nich samych. Małżoraczki to drobne skorupiaki. Są okryte przesyconym solami wapnia dwuklapkowym pancerzem, który łatwo kamienieje. Stąd wiele okazów, w tym najstarsze sprzed 450 mln. Niestety, tylko w rzadkich przypadkach zachowywały się tkanki miękkie. Z tego powodu specjaliści badali skamieliny Harbinia micropapillosa z okresu kredy, w których znaleziono je nietknięte. Co ważne, należą one do tej samej grupy małżoraczków, co te współcześnie produkujące gigantyczne plemniki.

Skoro przedstawiciele gromady Ostracoda nadal wytwarzają wielkie plemniki, a do ich transportowania używają tych samych narządów, co 100 mln lat temu, nie ryzykując zbyt wiele, można powiedzieć, że ta jedyna w swoim rodzaju cecha wyewoluowała w tej grupie tylko raz [u owocówek zdarzało się to wielokrotnie]. Wydaje się, że to zapewniająca sukces strategia reprodukcyjna, nawet jeśli jest kosztowna dla obydwu płci.

Matzke-Karasz tłumaczy, że u większości zwierząt samce wytwarzają wiele małych plemników, a samice inwestują w mniejszą liczbę dużych jaj. W niektórych przypadkach, gdy plemniki muszą współzawodniczyć w ciele samicy, szanse na sukces wzrastają, gdy rosną rozmiary męskich gamet. Zamiast stawiać na ilość, lepiej skoncentrować się na jakości.

Ekipa badała zachowany układ rozrodczy skamielin znalezionych na terenie Cretaceous Santana Formation w Brazylii. Akademicy posłużyli się synchrotronową holotomografią rentgenowską. Dzięki temu w mikroskamielinach stworzeń o długości 1 mm udało im się wykryć organy, które służyły do transportu superplemników. Były one parzyste (zlokalizowane po obu stronach ciała) i do złudzenia przypominały organy Zenkera współczesnych małżoraczków. Jak wyjaśnia Radka Symonova z Uniwersytetu Karola w Pradze, w ciele samic znaleziono komory służące do przechowywania plemników. W następnym etapie badań eksperci zamierzają ustalić, dlaczego i w jaki sposób zjawisko wytwarzania olbrzymich plemników utrzymywało się tak długo.

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
      Zanieczyszczenia chemiczne obecne w otoczeniu i pokarmach, np. ftalany, wywierają niekorzystny wpływ na plemniki mężczyzn i psów.
      Specjalistów martwi spadek męskiej płodności w ostatnich dziesięcioleciach. Niektóre badania wskazują na 50% globalny spadek jakości nasienia na przestrzeni ubiegłego 80-lecia. Poprzednie studium ekipy z Uniwersytetu Nottingham zademonstrowało, że jakość nasienia u psów także ostro się pogarsza. To rodzi pytanie, czy mogą za to odpowiadać, przynajmniej po części, związki chemiczne obecne w domowym środowisku.
      W ramach najnowszego badania akademicy z Nottingham badali wpływ 1) ftalanu dwu-2-etyloheksylu (DEHP), plastyfikatora występującego np. w dywanach czy zabawkach, oraz 2) polichlorowanego bifenylu 153 (PCB153), który choć zakazany, nadal jest wykrywany w środowisku i pokarmach.
      Wykorzystano próbki spermy 9 mężczyzn będących zarejestrowanymi dawcami i 11 psów-reproduktorów z tego samego regionu Wielkiej Brytanii. Okazało się, że w stężeniach odpowiadających domowej ekspozycji DEHP i PCB153 uszkadzały plemniki obu gatunków.
      To badanie stanowi dowód, że domowe psy są gatunkiem wskaźnikowym [ang. sentinel species] stanu ludzkiego męskiego układu rozrodczego. Nasze wyniki sugerują, że związki, które były szeroko wykorzystywane w domach i miejscach pracy, mogą odpowiadać za spadek jakości nasienia, o którym mówi się zarówno u ludzi, jak i u psów [...] - podkreśla prof. Richard Lea.
      W badaniu, którego wyniki ukazały się w Scientific Reports, określano wpływ DEHP i PCB153 na ludzkie i psie plemniki w warunkach in vitro. Plemniki inkubowano z 1) DEHP, 2) PCB153 oraz 3) DEHP i PCB153 łącznie w stężeniach będących wielokrotnością (0x, 2x, 10x i 100x ) stężeń stwierdzanych w psich jądrach.
      Ekspozycja na oba związki (pojedynczo i łącznie) prowadziła do spadku ruchliwości plemników i zwiększonej fragmentacji DNA.
      Wiemy, że gdy ruchliwość plemników jest słaba, fragmentacja DNA jest nasilona i że ludzka męska niepłodność jest powiązana z podwyższoną fragmentacją DNA w plemnikach. Obecnie sądzimy, że to samo zjawisko występuje u psów, ponieważ żyją one w tym samym domowym środowisku i są wystawiane na oddziaływanie tych samych zanieczyszczeń - opowiada dr Rebecca Sumner. Stąd pomysł, że będą one dobrym modelem badań nad wpływem zanieczyszczeń na płodność, zwłaszcza że np. ich dietę łatwiej kontrolować niż u ludzi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      O ultradźwiękach w roli męskiego środka antykoncepcyjnego myślano już 40 lat temu. Naukowców, którzy ostatnio analizowali tamte badania, interesowało, jakie rezultaty można uzyskać za pomocą współczesnego sprzętu. Okazało się, że w czasie eksperymentów na szczurach liczebność plemników spadła do takiego stopnia, że u ludzi wiązałoby się to z niepłodnością (Reproductive Biology and Endocrinology).
      Pracami zespołu ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Karoliny Północnej kierował dr James Tsuruta. Zauważono, że zabieg polegający na wielokrotnym obwiedzeniu jąder głowicą USG - zastosowano ultradźwięki o częstotliwości 3 MHz - eliminuje większość gamet.
      Najlepsze rezultaty osiągano przy dwóch 15-minutowych sesjach, które wykonywano w odstępie 2 dni. Skórę pokrywano roztworem soli fizjologicznej, spełniającej rolę przewodnika ultradźwięków, a jądra rozgrzewano do temperatury 37 st. Celsjusza. Wskaźnik liczebności plemników spadał wtedy do zera (na tył najądrza przypadały 3 mln ruchliwych plemników).
      Tsuruta wyjaśnia, że Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) za oligospermię, czyli zbyt niską liczbę plemników w nasieniu, uznaje wartości niższe niż 15 mln plemników na mililitr. Choć taka metoda antykoncepcyjna byłaby niewątpliwie tania, w ramach przyszłych badań trzeba jeszcze określić, jak długo efekt potraktowania ultradźwiękami się utrzymuje i czy wielokrotne powtarzanie zabiegu jest bezpieczne.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mało kto by pomyślał, że kwas dokozaheksaenowy (DHA), który znajduje się w tłuszczu rybim, np. z tuńczyka czy łososia, oraz algach i nasionach lnu, jest czynnikiem decydującym o męskiej płodności. Gdyby nie on, w spermatydzie nie wykształciłaby się łukowata struktura - akrosom. Powstaje on z aparatu Golgiego i odgrywa ważną rolę we wnikaniu plemnika do komórki jajowej (reakcji akrosomalnej).
      Normalny plemnik zawiera łukowatą strukturę zwaną akrosomem, która jest kluczowa dla zapłodnienia, ponieważ zawiera, organizuje i zagęszcza różne enzymy wykorzystywane przez męską gametę do penetrowania oocytu - wyjaśnia dr Manabu Nakamura z University of Illinois.
      Amerykańskie badania wykazały, że DHA jest niezbędny do scalenia wszystkich części akrosomu. Bez kwasu dokozaheksaenowego ta istotna struktura by nie powstała i plemnik by nie działał - podkreśla doktorant Timothy Abbott.
      Naukowcy zainteresowali się rolą DHA w powstawaniu zdrowych plemników, gdy zaobserwowali coś ciekawego podczas eksperymentów z myszami pozbawionymi genu odpowiadającego za jego syntezę. Przyglądaliśmy się liczebności, kształtowi oraz ruchliwości plemników i ocenialiśmy ich sukces reprodukcyjny. Samce myszy, u których nie powstawał DHA, były zasadniczo niepłodne". Gdy do diety gryzoni wprowadzono kwas, zdolności reprodukcyjne powracały do normy. "To było uderzające. Kiedy nakarmiliśmy myszy DHA, zapobiegliśmy wszystkim anomaliom - opowiada Nakamura.
      Amerykanie posłużyli się skanującym laserowym mikroskopem konfokalnym, dzięki czemu mogli obserwować kolejne etapy spermiogenezy. Stosując fluorescencyjne znaczniki, śledzili umiejscowienie enzymów w komórce. Mogliśmy zobaczyć, że akrosom powstaje, gdy drobne pęcherzyki z enzymami zlewają się w łuk. Fuzja nie zachodzi jednak bez DHA. Gdy kwasu brakuje, pęcherzyki się tworzą, ale później się nie schodzą.
      Ponieważ duże ilości DHA występują nie tylko w jądrach, ale i siatkówce czy mózgu, akademicy mają nadzieję, że ich odkrycia będą mieć również wpływ na badania nad mózgiem i widzeniem. Pojawia się logiczna hipoteza, że DHA bierze udział w zlewaniu pęcherzyków na terenie całego organizmu, a ponieważ mózg zawiera ich naprawdę dużo, zastanawiamy się, czy niedobór kwasu dokozaheksaenowego ma znaczenie dla rozwoju, dajmy na to, demencji. Jakakolwiek komunikacja między neuronami wymaga przecież fuzji pęcherzyków.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Otyłe samce myszy mają potomstwo z zaburzeniami metabolicznymi, ponieważ wysokotłuszczowa dieta wywołuje zmiany epigenetyczne w plemnikach. Wcześniej sądzono, że tego typu zjawiska nie mają wpływu na młode, bo przed i po zapłodnieniu dochodzi do "przepakowania" zawartości jądra komórkowego.
      Maria Ohlsson Teague i Michelle Lane z Uniwersytetu w Adelajdzie w Australii wykazały, że myszy, którym podawano niezdrową karmę, miały potomstwo podatne na insulinooporność. Oznacza to, że w pewnych regionach plemników zmiany epigenetyczne najwyraźniej się utrzymują.
      W ramach pogłębionych badań zidentyfikowano 21 miRNA (jednoniciowych cząsteczek RNA regulujących włączanie i wyłączanie genów), których ekspresja była inna w plemnikach gryzoni jedzących wysokotłuszczową i zdrową karmę. Panie posłużyły się bazą danych znanych miRNA i dzięki temu opisały możliwy wpływ zaobserwowanych zmian. Na samym początku uplasowały się rozwój embrionu i plemników oraz zaburzenia metaboliczne.
      Teague uważa, że duża ilość tłuszczu wokół jąder zmienia warunki i sprzyja zmianom epigenetycznym.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Plemniki golców (Heterocephalus glaber) są bardzo zniekształcone i wolne. Biolodzy sądzą, że dzieje się tak z powodu braku konkurencji między gametami. Dominująca samica - królowa - decyduje, z którym samcem chce kopulować i tłumi instynkty reprodukcyjne pozostałych.
      Zespół Liany Maree z University of the Western Cape pobrał próbki spermy trzymanych w niewoli golców. Testy ujawniły wiele nieprawidłowości. Zdolność poruszania się zachowało zaledwie 7% plemników, w dodatku pływały one z prędkością zaledwie ok. 35 mikrometrów na sekundę (najwolniej u wszystkich ssaków).
      Stwierdzono skrajny polimorfizm plemników, a większość sklasyfikowano jako anormalne. Główki plemników przyjmowały wiele różnych kształtów. Były kuliste, owalne, wydłużone, asymetryczne i amorficzne. Chromatyna w jądrze wydawała się nieregularna i zdezorganizowana (między jej skupiskami znajdowało się np. dużo wolnej przestrzeni). We wstawce występowało od 5 do 7 okrągłych lub owalnych mitochondriów. W takich okolicznościach nie powinno dziwić, że bez energii do napędu plemniki golców poruszają się tak wolno. Dla porównania: ludzkie plemniki w sekundę przebywają ok. 0,1 mm.
      Golec jest dobrym modelem tego, co dzieje się z ludźmi - uważa Maree, nawiązując do tendencji monogamicznych w obrębie naszego gatunku. Wcześniejsze badania wykazały, że u człowieka porusza się ok. 60% plemników, podczas gdy u bardziej promiskuitycznych gatunków odsetek ten wzrasta do 95%.
×
×
  • Create New...