Zwięrzęta monogamiczne mają gorsze parametry nasienia – czy brak konkurencji o samice „osłabia” nasienie?

 „Jeśli plemniki jednego osobnika nie muszą współzawodniczyć z innymi o zapłodnienie komórki jajowej, to czy jakość nasienia będzie się utrzymywała na takim samym poziomie czy będzie się obniżać?” – na to pytanie próbuje odnaleźć odpowiedź wielu naukowców.

Wiele wskazuje na to, że przyczyną określonego poziomu parametrów nasienia u różnych gatunków zwierząt jest współzawodnictwo plemników. W przypadku gatunków monogamicznych zauważalne jest obniżenie parametrów nasienia oraz wzrost polimorfizmu plemników.

Pierwszą definicję współzawodnictwa plemników zdefiniował Parker (1970) jako metodę selekcji – współzawodnictwo plemników dwóch lub więcej osobników męskich do zapłodnienia komórki jajowej pojedynczego osobnika żeńskiego. Koncepcja ta była rozszerzana na przestrzeni czterech ostatnich dekad.

Dowiedziono, podwyższone ryzyko lub intensywność współzawodnictwa plemników powoduje (bez względu na gatunek) wzrost objętości nasienia, koncentracji plemników oraz wzrost odsetka plemników o prawidłowej morfologii, ruchu progresywnym oraz żywotności. Jeśli ryzyko współzawodnictwa jest duże – „każdy plemnik się liczy”, co sprzyja produkcji spermy najwyższej jakości.

Zatem skoro podwyższony poziom konieczności współzawodnictwa plemników różnych osobników powoduje polepszanie parametrów nasienia, to czy brak współzawodnictwa prowadzi do ich obniżenia? Jednym z przykładów wskazujących na prawdziwość tego stwierdzenia jest monogamiczny gatunek ptaka z rzędu wróblowatych Gila zwyczajnego (Pyrrhula pyrrhula), którego plemniki wyraźnie różnią się budową morfologiczną w porównaniu do ich poligamicznych kuzynów. Prawdopodobnie zmiany te mogą być skutkiem oszczędzania energii na produkcję plemników w odpowiedzi na brak potrzeby konkurencji o komórkę jajową.

Przy dokładniejszych badaniach ssaków naczelnych (Short 1979) zauważono, że w temacie współzawodnictwa nasienia dużą rolę odgrywa również rozmiar jąder. Zaczęto stosować indeks gonado-somatyczny lub masę jąder jako wskaźnik różnorodności w rywalizacji plemników. Potwierdzeniem tej teorii zdaje się być porównanie ludzi, goryli i szympansów. Goryle są monogamiczne – utrzymują haremy – nie mają więc potrzeby wytwarzania dużych porcji nasienia, więc stosunek ich jąder do masy ciała jest dość niski – szacuje się na ok. 0,018%. W przypadku szympansów, u których przypadkowe kontakty seksualne to reguła (więc rywalizacja między plemnikami ma duże znaczenie dla sukcesu prokreacyjnego danego osobnika) jądra stanowią 0,269% wagi ciała. U ludzi stosunek ten wynosi 0,079%, co plasuje nas pomizy szympansami a gorylami.

W kolejnych badaniach porównywano wiele parametrów nasienia m.in. ruchliwość, długość główki, wstawki i witki plemników pomiędzy ludźmi (Homo sapiens) a małpami z gatunków: pawian niedźwiedziowy (Papio ursinus), makak rezus (Macaca mulatta) oraz koczkodan zielono siwy (Chlorocebus aethiops). Człowiek w tej konkurencji wyszedł najmniej korzystnie – tak więc wnioskować można, że nasz gatunek nie jest obarczony dużym ryzykiem współzawodnictwa plemników.

Podsumowując, obniżenie jakości parametrów nasienia i wysoki poziom różnorodności anomalii plemników u monogamicznych zwierząt powinien być rozważany pod kątem konsekwencji ewolucji – opierającej się o brak konieczności współzawodnictwa w wyścigu o zapłodnienie komórki jajowej.

Opracowanie: Dominika Kochman (mgr analityki medycznej)
Na podstawie: Gerhard van der Horst, Liana Maree. Sperm Form and Function In the Absence of Sperm Competition. Molecular Reproduction & Development 81:204-216(2014).

Z0BACZ TAKŻE

Jak szybki jest plemnik?

Prędkość z jaką ludzki plemnik przemieszcza się w drogach rodnych kobiety jest zależna od momentu cyklu, a... Więcej →

Produkcja plemników – spermatogeneza

Spermatogeneza to proces produkcji plemników (gamet męskich) w jądrach. Spermatogeneza polega na tworzeniu... Więcej →

Anaboliki, steroidy płciowe i ich wpływ na płodność mężczyzn i jakość nasienia

Stosowanie steroidów płciowych, androgenów, jako substancji anabolicznych, mających na celu budowanie masy... Więcej →