Научный подход автор: shotlandec | 13-08-2008, 12:33

В войнах спермы верх берут грубая сила и химия

Спаривание людей. Как спариваются люди. 

У многих видов насекомых, самки которых спариваются сразу с несколькими партнёрами, ожесточённая борьба за возможность оплодотворить яйцеклетки разворачивается не только до, но и после совокупления. Детали такой войны раскрыли два параллельных исследования, проведённых биологами из США, Дании и Австралии.Группа биологов под руководством Скотта Питника (Scott Pitnick) из американского университета Сиракуз исследовала процессы, имеющие место между осеменением и собственно оплодотворением при помощи флуоресцирующих белков. Для этого они генетически изменили сперму самцов плодовых мушек вида Drosophila melanogaster, чтобы головки сперматозоидов одной особи светились зелёным, а второй – красным цветом.«Когда самка образует пары более чем с одним самцом – а женская беспорядочность связей распространена в природе очень широко – между самцами происходит постоянная борьба за внимание женской особи и продолжение рода.Мы хотели понять, каким образом сперматозоиды борются друг с другом за возможность оплодотворить яйцеклетку. Ведь этот внутренний половой отбор – не менее важная движущая сила эволюционных изменений», — рассказывает Питник.
В войнах спермы верх берут грубая сила и химия, Спаривание людей, Как спариваются люди, Спариваются, Спариваниелюдей, Борьба сперматозоидов, Спарились

Семенная жидкость может атаковать незнакомца, но не способна защитить свои собственные сперматозоиды (фото Scott Pitnick/Syracuse University).
Мужским особям с разно раскрашенными сперматозоидами дали возможность последовательно совокупиться с самкой. За происходящим далее наблюдали при помощи микроскопа (а также замораживая и препарируя самок на разных стадиях после совокупления).Учёным был известен один интересный факт: у дрозофил вида D. melanogaster тот самец, который совокупляется с самкой последним, оплодотворяет 80% её яйцеклеток, а все те особи, что ему предшествовали, довольствуются оставшимся. Механизм этого странного процесса ранее был биологам неизвестен. Но на сей раз удалось установить, что же происходит на самом деле.«Когда мы наблюдали за поведением светящейся спермы в микроскоп, наши челюсти упали на пол. Оказалось, что внутри органов, в которых женские особи сохраняют сперму, происходило не просто постоянное движение, а целая цепочка событий с применением грубой силы и химикатов», — говорит Скотт. (Посмотреть записанные видео можно ниже, а также здесь и здесь, MOV-файлы.)

В своей статье в Science учёные пишут, что каждый самец за один акт совокупления передаёт самке около 1400 сперматозоидов. При этом в трёх органах-хранилищах (слепых трубках, ответвляющихся от половых путей женской особи) может остаться только 500 из них.
В войнах спермы верх берут грубая сила и химия, Спаривание людей, Как спариваются люди, Спариваются, Спариваниелюдей, Борьба сперматозоидов, Спарились

Возможно, такое большое (и даже избыточное) количество сперматозоидов – ответ на жёсткую конкуренцию между самцами (фото Boris Baer/University of Western Australia).
После встречи с первым самцом самка либо сама выгоняет часть спермы из «запасников», либо этот процесс запускают химические соединения, содержащиеся в сперме второго самца. Мало того что разворачивается настоящая химическая война, так ещё и движение второй группы сперматозоидов столь ожесточённое, что за место под солнцем приходится бороться чисто физически.Спустя несколько часов после осеменения самка повторно сжимает внутренние органы, и те сперматозоиды, что не успели закрепиться внутри трёх трубок, выбрасываются вовне, теряя всякий шанс оплодотворить яйцеклетку.Скотту и его коллегам удалось вывести самцов других видов насекомых (а также гибриды), сперма которых тоже светилась. В ближайшем будущем учёные планируют узнать, что происходит, когда в организм женской особи попадает чужая сперма.
В войнах спермы верх берут грубая сила и химия, Спаривание людей, Как спариваются люди, Спариваются, Спариваниелюдей, Борьба сперматозоидов, Спарились

Механизмы, обуславливающие возникновение войн сперматозоидов, вероятно, эволюционировали у пчёл и муравьёв отдельно (фото STRI).
Во второй работе в качестве объекта исследования были выбраны социальные насекомые: пчёлы и муравьи-листорезы из Панамы. Выяснилось, что у них в игру вступают и женские особи, которые в определённый момент начинают подавлять боевые действия сперматозоидов. Однако происходит это отнюдь не из миролюбивости, а в угоду собственным интересам.Биологи из университетов Копенгагена (Københavns Universitet и Западной Австралии (University of Western Australia) изучили поведение, пожалуй, самых массовых хранителей и одновременно манипуляторов спермой – королев ульев и муравейников.Королевам колоний необходим гигантский запас сперматозоидов. К примеру, муравьиная матка спаривается с десятками самцов в течение нескольких часов лишь однажды в жизни, собирая таким образом 100-400 миллионов сперматозоидов.Самцы умирают, но их сперма живёт в теле королевы годами. Постепенно благодаря этим запасам на свет появятся от 50 до 150 миллионов личинок. Пчелиная матка живёт чуть меньше муравьиной, но и ей необходимо родить около миллиона пчёл.
В войнах спермы верх берут грубая сила и химия, Спаривание людей, Как спариваются люди, Спариваются, Спариваниелюдей, Борьба сперматозоидов, Спарились

«Женские особи многих видов – от позвоночных до насекомых – часто спариваются сразу с несколькими партнёрами. Сперма приспособилась к конкуренции самцов на своём собственном уровне», – считает Уильям Эберхард (William Eberhard) из Смитсонианского института тропических исследований, где проводилась часть работы (фото Miriam Arrueta/STRI).
Однако, как выяснили биологи, попадая в тело королевы, сперматозоиды этих насекомых тоже не успокаиваются. «Некоторое время они продолжают борьбу», — рассказывает один из участников исследования Якобус Бумсма (Jacobus Boomsma). Причём в этой борьбе активно участвуют не только сами «толкающиеся» сперматозоиды, но и попавшая вместе с ними семенная жидкость.Бумсма и его коллеги проследили за поведением сперматозоидов как пчёл, так и муравьёв, поместив их на предметное стекло микроскопа в компании соляного раствора, семенной жидкости того же самца или же его соперника. Оказалось, что в своей родной среде сперма выживала дольше, а в присутствии чужой химии умирала быстрее (за 15 минут уничтожалось более 50% чужаков), чем просто в подсоленной воде.В статье, также опубликованной в Science, биологи предполагают, что в семенной жидкости присутствуют некие вещества, которые «ухаживают» за своими сперматозоидами и портят жизнь чужим (атакуют их как иммунная система).То есть получается, что семенная жидкость – не просто питательная среда, а «думающая» субстанция, способная различать друзей и соперников не хуже самих сперматозоидов. Теперь группа Якобуса планирует выяснить, какие гены контролируют особенности состава семенной жидкости, позволяющие ей избирательно действовать на свои и чужие клетки.
В войнах спермы верх берут грубая сила и химия, Спаривание людей, Как спариваются люди, Спариваются, Спариваниелюдей, Борьба сперматозоидов, Спарились

«Удивительно, что людям для хранения спермы в течение длительного времени необходим жидкий азот, в то время как муравьи изобрели натуральные банки спермы, которые работают даже при комнатной температуре. Получаются, что они обладают гораздо более сложными органами, чем мы», – говорит Бумсма в пресс-релизе университета Копенгагена (фото Boris Baer/University of Western Australia).
Любопытно, что и самки во всей этой борьбе занимают активную позицию. Поначалу они некоторое время позволяют сперматозоидам сразиться между собой (видимо, давая таким образом возможность выжить наиболее приспособленным), после чего останавливают войны, используя свою собственную химию (особый секрет).Учёные установили, что добавление жидкости из органов муравьиной матки, отменяет негативное воздействие семенной жидкости самцов. Если не сделать этого, то рано или поздно запасы истощатся и тогда пострадает вся колония. «Каждая мужская половая клетка становится драгоценной», — поясняет Бумсма.Происходящему есть и ещё одно логичное объяснение: так как спаривание с несколькими самцами увеличивает генетическое разнообразие потомства и, соответственно, шансы на его выживание, то в интересах сперматозоидов всех мужских особей через некоторое время перестать уничтожать друг друга.
В войнах спермы верх берут грубая сила и химия, Спаривание людей, Как спариваются люди, Спариваются, Спариваниелюдей, Борьба сперматозоидов, Спарились

Дополнительное исследование шмелей вида Bombus terrestris и «моногамных» муравьёв-листорезов Trachymyrmex показало, что у их королев, спаривающихся лишь с одним партнёром, нет такой же борьбы сперматозоидов. Им просто-напросто не с кем соревноваться (фото Boris Baer/University of Western Australia).
Питник считает, что обе нынешние работы позволят лучше понять особенности размножения и эволюции насекомых. Однако возникает закономерный вопрос: будут ли подобные войны когда-нибудь обнаружены в сперме человека? Вряд ли, считает один из исследователей Борис Баэр (Boris Baer). «Вы когда-нибудь видели женщину, которая бы спарилась с 90 мужчинами за полчаса? — вопрошает он и тут же добавляет: – С другой стороны, когда дело касается спермы, надо быть готовым ко всему».

Спариваются. Спариваниелюдей. Борьба сперматозоидов. 

Статьи раздела Научный подход

Обнаружена способность сперматозоидов узнавать друг друга

Обнаружена способность сперматозоидов узнавать друг другаВсем известно, что сперматозоидов обычно очень много, а яйцеклетка-цель одна или несколько штук. В общем, борьба происходит нешуточная. Однако и в ней есть место объединению усилий, особенно когда речь идёт об общем противостоянии другой особи, выяснили учёные из Гарварда.

Открыт ген спермы

Открыт ген спермыСпециалисты медицинской школы Северо-Западного университета (Northwestern University Feinberg School of Medicine) обнаружили ген, ответственный за производство сперматозоидов у самых разных представителей животного мира. Находке ни много ни мало – 600 миллионов лет.

Названо самое сильное насекомое

Названо самое сильное насекомоеЖук-навозник вида Onthophagus taurus был признан учёными из университетов королевы Марии (Queen Mary, University of London) и Западной Австралии (University of Western Australia) самым сильным насекомым в мире.

Паучихи-скакуны оказались жестокими воинами

Паучихи-скакуны оказались жестокими воинамиПоведение самцов и самок пауков вида Phidippus clarus изучила группа биологов под руководством Дамиана Элиаса (Damian Elias) из университета Калифорнии в Беркли. Учёные очень удивились, когда разобрались в правилах жестокого боя и обнаружили, что не всегда побеждает сильнейший.

Открыт захват пчёлами-королевами чужих ульев

Открыт захват пчёлами-королевами чужих ульевНекоторые потенциальные королевы у пчёл вида Melipona scutellaris находят выход из опасного положения, занимая трон в чужой колонии. Это выяснили биологи из Лёвенского католического университета (Katholieke Universiteit Leuven) и их коллеги из Сан-Паулу (USP).

 (голосов: 1)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости