معلومة

13.59: الحيوانات المنوية - علم الأحياء

13.59: الحيوانات المنوية - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كم عدد الحيوانات المنوية اللازمة لتخصيب البويضة؟

يتم إنتاج 85 مليون حيوان منوي في اليوم ... لكل خصية. هذا 170.000.000 كل يوم. وهذا يعني أن الذكر الواحد قد ينتج أكثر من كوادريليون (1،000،000،000،000) خلية منوية في حياته! لكن الأمر يتطلب واحدًا فقط لتخصيب البويضة.

إنتاج وتسليم الحيوانات المنوية

ينتج الذكر الناضج جنسياً عددًا مذهلاً من الحيوانات المنوية—عادةً ، مئات الملايين كل يوم! عادة ما يستمر إنتاج الحيوانات المنوية دون انقطاع حتى الموت ، على الرغم من انخفاض عدد ونوعية الحيوانات المنوية خلال مرحلة البلوغ المتأخرة.

تكوين الحيوانات المنوية

تسمى عملية إنتاج الحيوانات المنوية الناضجة تكوين الحيوانات المنوية. يتم إنتاج الحيوانات المنوية في الأنابيب المنوية من الخصيتين وتنضج في البربخ. تستغرق العملية بأكملها حوالي 9 إلى 10 أسابيع.

إذا نظرت داخل النبيبات المنوية الموضحة في شكل أدناه ، يمكنك رؤية الخلايا في مراحل مختلفة من تكوين الحيوانات المنوية. النبيب مبطن الحيوانات المنوية، وهي خلايا ثنائية الصبغيات منتجة للحيوانات المنوية. تحيط الخلايا المنوية بالخلايا الأخرى. تفرز بعض هذه الخلايا الأخرى مواد لتغذية الحيوانات المنوية ، وبعضها يفرز هرمون التستوستيرون الضروري لإنتاج الحيوانات المنوية.

النبيب المنوي. المقطع العرضي للخصية والأنابيب المنوية.

تخضع الحيوانات المنوية المبطنة للنبيبات المنوية للانقسام لتشكل الخلايا المنوية الأولية، والتي هي أيضًا ثنائية الصيغة الصبغية. تخضع الخلايا المنوية الأولية للتقسيم الانتصافي الأول الخلايا المنوية الثانوية، والتي هي أحادية العدد. تشكل الخلايا المنوية الطبقة التالية من الخلايا داخل النبيبات المنوية. أخيرًا ، تكمل الخلايا المنوية الثانوية الانقسام الاختزالي لتشكل المبيدات المنوية. تشكل الحيوانات المنوية طبقة ثالثة من الخلايا في النبيبات.

نضوج الحيوانات المنوية

بعد تشكل الحيوانات المنوية ، تنتقل إلى البربخ لتنضج لتصبح حيوانات منوية ، مثل تلك المبينة في شكل أدناه. تنمو الحيوانات المنوية ذيلًا وتفقد السيتوبلازم الزائد من الرأس. عندما ينضج الحيوان المنوي ، يمكن أن يدور الذيل مثل المروحة ، وبالتالي يمكن للحيوانات المنوية دفع نفسها للأمام. تنتج الميتوكوندريا في القطعة المتصلة الطاقة (ATP) اللازمة للحركة. يتكون رأس الحيوان المنوي الناضج بشكل أساسي من النواة التي تحمل نسخًا من كروموسومات الأب. الجزء من الرأس يسمى طولي تنتج الإنزيمات التي تساعد رأس الحيوانات المنوية على اختراق البويضة.

خلية الحيوانات المنوية الناضجة. تحتوي خلية الحيوانات المنوية الناضجة على العديد من الهياكل التي تساعدها في الوصول إلى البويضة واختراقها. تشمل هذه الهياكل الذيل والميتوكوندريا والأكروسوم. كيف تساهم كل بنية في وظيفة الحيوانات المنوية؟

القذف

يتم إطلاق الحيوانات المنوية من الجسم أثناء القذف. يحدث القذف عندما تدفع تقلصات العضلات الحيوانات المنوية من البربخ. يتم إجبار الحيوانات المنوية عبر القنوات وتخرج من الجسم عبر مجرى البول. عندما تنتقل الحيوانات المنوية عبر القنوات ، تختلط مع سوائل الغدد لتكوين السائل المنوي. يتم إطلاق مئات الملايين من الحيوانات المنوية مع كل إنزال.

ملخص

  • يتم إنتاج الحيوانات المنوية في الخصيتين في عملية تكوين الحيوانات المنوية.
  • تنضج الحيوانات المنوية في البربخ قبل أن تنزل من الجسم عبر القضيب.

إعادة النظر

  1. حدد الخطوط العريضة لعملية تكوين الحيوانات المنوية. اسم الخلايا المشاركة في العملية؟
  2. أين تنضج الحيوانات المنوية وكيف تخرج من الجسم؟
  3. إذا لم يكن لدى الرجل بربخ فعال ، فتوقع كيف ستتأثر حيواناته المنوية. كيف سيؤثر هذا على قدرته على الإنجاب؟
  4. كيف تساهم كل بنية حيوانات منوية ناضجة في وظيفة الحيوانات المنوية؟

مستقبلات التذوق: لاعبون جدد في بيولوجيا الحيوانات المنوية

تم وصف مستقبلات الذوق لأول مرة على أنها مستقبلات حسية موجودة على اللسان ، حيث يتم التعبير عنها في مجموعات صغيرة من الخلايا الظهارية المتخصصة. ومع ذلك ، تم نشر المزيد من الدراسات في السنوات الأخيرة تشير إلى تعبير عن هذه البروتينات ليس فقط في تجويف الفم ولكن في جميع أنحاء الجسم وبالتالي إلى دور فسيولوجي خارج اللسان. الملاحظة الأخيرة بأن مستقبلات التذوق ومكونات سلسلة تحويل الذوق المقترنة يتم التعبير عنها أيضًا خلال المراحل المختلفة لتكوين الحيوانات المنوية وكذلك في الحيوانات المنوية الناضجة من الفأر إلى البشر والتداخل بين طيف الترابط لمستقبلات التذوق مع مركبات في الذكر والأنثى تجعل الأعضاء التناسلية من المعقول افتراض أن الحيوانات المنوية "تتذوق" هذه الإشارات المختلفة في بيئاتها الدقيقة الطبيعية. يتم دعم هذا الافتراض من خلال الملاحظات الأخيرة للنمط الظاهري التناسلي لخطوط الفأر المختلفة التي تحمل حذفًا مستهدفًا لجين مستقبلات الذوق بالإضافة إلى اكتشاف وجود علاقة كبيرة بين عقم الذكور البشري وبعض الأشكال المتعددة في جينات مستقبلات التذوق. في هذه المراجعة ، قمنا بتصوير النتائج الحديثة حول دور مستقبلات التذوق في خصوبة الذكور ، مع التركيز بشكل خاص على مشاركتها المحتملة في الآليات الكامنة وراء تكوين الحيوانات المنوية ونضج الحيوانات المنوية بعد الخصية. نسلط الضوء أيضًا على تأثير الحذف الجيني لمستقبلات التذوق ، وكذلك تعدد أشكالها على تكاثر الذكور.

الكلمات الدالة: SNP acrosome reaction apoptosis cAMP الكالسيوم البربخي نضوج الحيوانات المنوية بالضربة القاضية الفئران تكاثر الحيوانات المنوية تكوين الحيوانات المنوية النشاط العفوي لمستقبلات طعم GPCRs.

بيان تضارب المصالح

الكتاب تعلن أي تضارب في المصالح.

الأرقام

تحويل إل -جلوتامات (أومامي) ، ...

تحويل إل -جلوتامات (أومامي) ، محفزات حلوة ومرة ​​في خلايا مستقبلات الذوق ...

تنظيم إنتاج الحيوانات المنوية. (...

تنظيم إنتاج الحيوانات المنوية. ( أ ) السيطرة الهرمونية على تكوين الحيوانات المنوية في ...

رسم تخطيطي يظهر أكثر ...

رسم تخطيطي يوضح أهم الخطوات أثناء عبور الحيوانات المنوية عبر ...

استراتيجية تجريبية لتحديد ...

استراتيجية تجريبية لتحديد تأثير مستقبلات التذوق على تكاثر الذكور. إلى…


هذا هو الجزء الرابع عن تطور سلوك التزاوج البشري ، حيث يقارن بين الأدلة على الاختلاط والترابط الثنائي في جنسنا البشري. يرجى الاطلاع على المقدمة هنا.

____________________________________________________________________

توقفنا عن قائمة من ثماني سمات في البشر تشير إلى الاختلاط في البشر. من المسلم به أن المنشور السابق كان سميكًا بعض الشيء ، حيث تعامل مع الجينات المطبوعة وعلم الوراثة السكانية. تتعلق الحالة الحالية بالسمات الفسيولوجية والتشريحية الإنجابية للإنسان المتسقة مع هيكل التزاوج متعدد الشركاء ، بناءً على نقطتين تناولهما رايان وجيثا في كتابهما. إذا كنت منتبهًا ، فهذه ثلاث منشورات تتعلق بالاختلاط وواحدة (لم تتم كتابتها بعد) عن الترابط الثنائي. ربما يبدو أنني أقوم بتكديس أوراق اللعب ، لكن يرجى الاحتفاظ بالحكم. أحد أسباب الحاجة إلى مزيد من المساحة لإثبات قضية تطور الاختلاط هو أن علم الأحياء أقل شهرة ، وهناك حاجة إلى مزيد من الجهود لإبرازها. سيكون هذا المنشور الفردي حول الترابط الزوجي مهمًا ، كما أن الجودة مهمة بقدر أهمية الكمية.

الاستمرار في قائمة السمات التي تشير إلى الاختلاط & # 8230

9. مثنوية الشكل الجنسي في حجم الجسم. لا تزال هذه النقطة مثيرة للجدل إلى حد ما. في غالبية الأنواع البشرية (القردة ، القرود ، والبشر) ، الذكور هم الجنس الأكبر ، وتتراوح درجة إزدواج الشكل من طفيف إلى متطرف (Plavcan 2001). يرتبط هذا النمط ارتباطًا وثيقًا ببنية التزاوج والمنافسة بين الذكور والإناث (Plavcan and van Schaik 1997). بالنسبة للأنواع أحادية الزواج مثل جيبونز ، يميل الذكور والإناث إلى أن يكونوا بنفس الحجم تقريبًا. في الأنواع التي تفضل فيها الإناث الذكور الأكبر حجمًا أو حيث يتنافس الذكور للوصول إلى الإناث ، سيترك الذكور الأكبر حجمًا خلفهم أحفادًا أكثر. هذا صحيح بالنسبة للغوريلا متعددة الزوجات والأورانجوتان المتناثرة الإقليمية ، حيث يبلغ حجم الذكور ضعف حجم الإناث. خير مثال على غير الرئيسيات جلود الفيلة . من ناحية أخرى ، توجد سلطعون حدوة الحصان ، حيث تتشبث الذكور الأصغر بظهر الإناث الأكبر حجمًا وتنتظر إطلاق بيضها. تم العثور على "مثنوية الشكل العكسية" في عدد قليل من الرئيسيات ، ولكنها طفيفة وفقط في بعض النشطاء مثل اللوريسيات والليمور.

مصارع السومو السابق كونيشيكي وزوجته تشي إيجيما ، مثال واضح على إزدواج الشكل الشديد. (من smh.com.au).

في البشر ، تختلف درجة إزدواج الشكل حسب السكان وما إذا كان المرء ينظر إلى الطول أو الوزن أو بعض المتغيرات الأخرى. بالنسبة للطول ، يكون الذكور أطول بحوالي 5 إلى 10٪ من الإناث في المتوسط ​​، على الرغم من أنه في المجموعات السكانية التي تساهم فيها النساء بشكل أكبر في إنتاج الغذاء ، فإنهم يميلون إلى أن يكونوا أقرب في الطول من الرجال ، مما يشير إلى أن الوضع الاجتماعي والتغذية الأفضل هي أيضًا عوامل حاسمة (هولدن و صولجان 1999). ما إذا كان لدى السكان نظام زواج متعدد الزوجات أو أحادي الزواج لا يبدو أنه يتنبأ بازدواج الشكل. بالنسبة للوزن ، فإن رعاة توركانا هم أثقل بنسبة 5 ٪ فقط من النساء في المتوسط ​​في الولايات المتحدة وهولندا واليابان ، وهذا الرقم هو حوالي 20-25 ٪ (بيانات من Little et al 1983 Bogin ، 1999). من المغري الاعتقاد أنه نظرًا لأن ازدواج الشكل في البشر ليس قريبًا من الدرجة القصوى الموجودة في الغوريلا أو إنسان الغاب ، فإنه يشير إلى التزاوج الأحادي بشكل عام في تطورنا ، مع ربما بعض تعدد الزوجات الطفيف. ومع ذلك ، في حين أن الدرجة العالية من إزدواج الشكل تدل على تعدد الزوجات ، إلا أنها لا تتبع تلقائيًا أن ازدواج الشكل المنخفض يعني الزواج الأحادي أو تعدد الأزواج أو التنافس المنخفض بين الذكور والإناث (Lawler 2009). وكما يذكرنا رايان وجيثا ، فإن نطاق إزدواج الشكل الذي شوهد في البشر يقع ضمن النطاق الموجود في الشمبانزي متعدد الذكور / الإناث والبونوبو (15-20 ٪).

التباين وازدواج الشكل الجنسي في الطول عبر السكان. (البيانات من هولدن ومايس 1999).

يزعمون أن هذا تم التغاضي عنه لعدة أسباب. أحدهما هو أنه غالبًا ما يُنسى أن المنافسة الإنجابية بين الذكور لا تقتصر على العدوان أو الإقليمية أو تفضيل رفيقة الإناث ، ولكنها قد تحدث أيضًا بعد الجماع داخل الجهاز التناسلي الأنثوي من خلال منافسة الحيوانات المنوية. ومع ذلك ، لا يمكن أن تحدث منافسة الحيوانات المنوية إلا إذا اجتمعت الإناث مع أكثر من ذكر واحد في فترة زمنية قصيرة نسبيًا ، وتتحدى فكرة الإصرار الجنسي للإناث النظرة المقبولة ثقافيًا للإناث على أنها رزينة وخجولة. بالنسبة إلى Ryan و Jethá ، لدينا نقطة ثقافية عمياء تجعلنا نعتبر أن الزواج الأحادي أو تعدد الزوجات هما استراتيجيات التزاوج البشرية الوحيدة الممكنة لأنهما أكثر توافقًا مع صورة الذكور كمتقدمين جنسيًا والإناث متحفظين. وهذا بدوره يجعلنا نتجاهل احتمالية مشاركة السلوكيات المختلطة الموجودة في أقرب أقرباء الرئيسيات لدينا.

من الممكن أيضًا أن تُعزى هذه البقعة العمياء جزئيًا إلى نظرية الاستثمار الأبوي والملاحظة (الصحيحة عمومًا) التي تفيد بأن الذكور لديهم المزيد من المكاسب من حيث اللياقة الجينية من وجود شركاء متعددين بسبب الاختلافات بين الأمشاج والحمل. إليك مثال على هذا المنطق:

هناك نتيجتان مهمتان لحقيقة أن الذكور ينتجون حيوانات منوية عديدة ورخيصة ، بينما تنتج الإناث بويضات قليلة وباهظة الثمن. أولاً ، ... يمكن للذكر أن يُخصب العديد من الإناث ، في حين أن الإناث محدودة بعدد البويضات ، وبالتالي النسل ، التي يمكنها إنتاجها وتربيتها. وبالتالي ، سيستفيد الذكور من خلال محاولة تخصيب أكبر عدد ممكن من الإناث ، وسوف يتنافسون للوصول إلى الإناث الإنجابية. في المقابل ، ستستفيد الإناث من خلال التزاوج مع أفضل رفيق ممكن ". (ميلز وآخرون ، 2010: 544).

ومع ذلك ، لا يمكن أن يكون الأمر بهذه البساطة ، أو أن كل الأنواع التي تتكاثر جنسيًا سيكون لها نفس السلوك الإنجابي الأساسي ، و الدكتورة تاتيانا سيكون عندئذ عاطل عن العمل. بالتأكيد ، وجود شركاء متعددين يمكن أن يفيد الإناث أيضًا. بكلمات ميريديث سمول: "السمة الأكثر لفتًا للانتباه في النشاط الجنسي لدى الإناث الرئيسيات هي التوجه الثابت نحو التجديد والتنوع ، وأحيانًا إلى درجة الاختلاط" (1993: 176). تستشهد بالعديد من المزايا المحتملة للجدة الجنسية والاختلاط الجنسي للإناث الرئيسيات ، بما في ذلك تقوية الروابط الاجتماعية ، والقدرة على تقييم جودة الذكور بشكل أفضل من خلال التجربة ، ومنع قتل الأطفال من قبل الذكور عن طريق الخلط بين الأبوة ، وتجنب زواج الأقارب. قد تكون هناك فائدة أخرى محتملة رعاية الأب من عدة ذكور. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتزاوج الأنثى مع عدة ذكور ببساطة لزيادة احتمالات الحمل لأنها ، كما تقول العبارات الصغيرة: "لا يمكن للذكور الرئيسيات ، البشرية وغير البشرية ، التزاوج مرارًا وتكرارًا على التوالي. إنهم بحاجة إلى إجازة. وقد تكون هذه الإجازة محبطة لأنثى القرد في الحرارة "(ص 179). بالنسبة إلى أنثى الرئيسيات ، قد تكون نافذة فرصة الحمل قصيرة ، وقد لا يتمكن الذكر من إنجاز المهمة. هل أي من هذا متعلق بالبشر؟ ربما.

10. فسيولوجيا الإنجاب. يبلغ متوسط ​​عدد الحيوانات المنوية البشرية في مكان ما بين 280 و 480 مليونًا لكل قذفة ، وهو أقرب إلى عدد الحيوانات المنوية لدى الشمبانزي والبونوبو (603) منه لإنسان الغاب (67) أو الغوريلا (51) (ريان وجيثا ، ص 230) 1. يتوافق هذا مع السيناريو التطوري للتزاوج البشري متعدد الذكور / الإناث ، واختيار عدد أكبر من خلال منافسة الحيوانات المنوية. 2 لماذا يجب أن يكون هذا؟

في الأنواع التي تتزاوج فيها الإناث مع ذكر واحد (أي الزواج الأحادي ، أو تعدد الزوجات ، أو المشتت) ، يخف تأثير الانتقاء الطبيعي على عدد الحيوانات المنوية. يظهر هذا بسهولة في المثال الغريب لفرس البحر والسمك الأنبوبي ، حيث تترك الأنثى بيضها في كيس حضنة الذكر ، وفرصة الإخصاب من قبل ذكر آخر معدومة. نتيجة لذلك ، يكون عدد الحيوانات المنوية "منخفضًا للغاية" في هذه الأنواع ، حيث سيكون هدرًا للموارد لإنتاج أكثر مما هو ضروري (جودسون ، 2002: 23). في الطرف الآخر توجد الجنيات الأسترالية شديدة الاختلاط ، حيث تتزاوج الإناث مع العديد من الذكور ، والذين بدورهم قادرون على إنتاج 8.3 مليار (نعم ، مليار مع "ب") من الحيوانات المنوية لكل قذفة (Tuttle et al 1996). من المفيد الحصول على تذاكر يانصيب متعددة إذا كان هناك العديد من اللاعبين المشاركين.

الخصيتين البونوبو. نتيجة منافسة الحيوانات المنوية.

من الواضح أننا لسنا خرافات أو سمكة أنابيب. لكن ربما لدينا الكثير من القواسم المشتركة مع الأول ، وكذلك الشمبانزي والبونوبو ، على الأقل في هذا الصدد. يتفق مع هذا هو كيس الصفن الحقيقي الكبير الموجود في البشر والشمبانزي والبونوبو ، ولكن ليس في إنسان الغاب أو الغوريلا. هذا يضع الخصيتين في وضع عرضة للإصابة ، ولكنه يسهل أيضًا طول عمر الحيوانات المنوية من خلال إبقائها في درجات حرارة منخفضة (انظر أيضًا Smith ، 1984). كما كتب Plavcan (2001: 39): "هناك أدلة دامغة على أن حجم الخصية ، وكثافة الأنابيب المنوية ، وحجم الحويصلة المنوية أكبر في الأنواع ذات أنظمة التزاوج متعددة الذكور ، حيث تتزاوج الإناث مع أكثر من ذكر واحد."

من الصعب تصور سبب آخر وهو أن الذكور يجب أن ينتجوا حيوانات منوية أكثر مما هو مطلوب للتخصيب في بنية تزاوج أحادية الزواج بخلاف بعض أشكال منافسة الحيوانات المنوية. صحيح أن حجم الخصيتين البشريتين وعدد الحيوانات المنوية ليست حسب الحجم الموجود في الشمبانزي أو البونوبو (أو ربما قرود العنكبوت الصوفية - انظر ميلتون 1985). ولكن في الشمبانزي ، لوحظ أن الإناث تتزاوج ما يصل إلى 50 مرة في اليوم مع عشرات الذكور المختلفين ، مما يزيد من منافسة الحيوانات المنوية (تم الاستشهاد بها في Smith 1984: 82). ومع ذلك ، فإن أعداد الحيوانات المنوية البشرية أعلى بكثير من تلك الموجودة في الرئيسيات حيث تتزاوج الإناث مع ذكر واحد فقط. قد يكون هناك تفسير آخر أكثر قربًا لذلك ، على الرغم من أنني لست على علم بذلك.

يعالج رايان وجيثا سمات أخرى في علم الأحياء البشري تتفق مع السيناريو التطوري للاختلاط ، والذي لا يمكنني تغطيته بعمق هنا. وتشمل هذه: المحتويات الكيميائية للسائل المنوي في القذف المنفصل 3 ، وإمكانية تعدد هزات الجماع الأنثوية والتعبير الجماعي (ربما) ، والحجم الواضح للقضيب والثدي في البشر (كلاهما أكبر من أي نوع آخر من الرئيسيات). كحجة مضادة ، أشار سي.أوين لوفجوي إلى البشر على أنهم "الرئيسيات الأكثر تزينًا" ، مع أعضائنا التناسلية المبالغ فيها وخصائصنا الجنسية الثانوية ، ونمط غير عادي لشعر الجسم والوجه ، والاختلافات الجنسية في شكل الجسم ونمط الدهون (1981: 346). ومع ذلك ، فقد شعر أن هذا يتفق مع التزاوج الأحادي ، حيث سيتم تعزيز الرابطة الزوجية إذا كان كلا الجنسين مزخرفين وجذابين لبعضهما البعض ، بدلاً من جنس واحد فقط ، كما يظهر في الأسود ، والماندريل ، والطاووس ، وما إلى ذلك. فكرة مثيرة للاهتمام ، وقد استشهد ببعض الأدلة على ذلك في مالك الحزين من الذكور والإناث اللذين يحتوي كلاهما على "أعمدة عرض متقنة".

الماندريل ، رئيس آخر مزين بشكل متقطع (من ويكيبيديا).

لكن في الصورة الكبيرة ، أعتقد أنه من المستحيل تجاهل السمات العديدة في بيولوجيتنا التي تشير بقوة إلى أن الزواج الأحادي مدى الحياة لا يأتي بسهولة للبشر. 4 كتب ثيودوسيوس دوبزانسكي الشهيرة أن "لا شيء في علم الأحياء منطقي إلا في ضوء التطور." ما الذي نصنعه من الجينات المطبوعة ، الاختلاط في الشمبانزي والبونوبو ، شركاء حياة متعددين وخيانات عبر الثقافات ، ارتفاع عدد الحيوانات المنوية ، ناتج عن علم الوراثة السكانية الذي يشير إلى تعدد الزوجات ، إلى آخره؟ هذا لا يعني أن علم الأحياء هو القدر (لن أكون عالمًا أنثروبولوجيًا جيدًا لأقترح خلاف ذلك). لكن هذه الأشياء هي جزء من بيولوجيتنا ، وتوارثتها ملايين السنين ، ولا يمكن كنسها تحت البساط. لدينا أيضًا القدرة على الحب بعمق شديد ، وهذا له ارتباط بيولوجي خاص به. ما نحتاجه هو توليفة أكثر تعقيدًا ، تتضمن كل من هاتين الواقعتين. شخص أذكى مني يجب أن يفعل ذلك.

فاصل موسيقي. (وصلة)

الجزء الخامس ، الترابط الثنائي والحب الرومانسي. ( وصلة )

1. تتوافق هذه الأرقام بشكل عام مع تلك التي تم الإبلاغ عنها في ملخص بواسطة Smith (1984) ، ولكنها أبلغت عن رقم أقل للبشر (175 مليون لكل قذفة). أتخيل أنه مثل أي شيء آخر في علم الأحياء البشري ، هناك نطاق واسع في عدد الحيوانات المنوية البشرية عبر الأفراد والسكان. على سبيل المثال، كيت كلانسي أوضح سبب وجود اختلاف كبير في الدورة الشهرية.

2. هناك أشكال أخرى من منافسة الحيوانات المنوية غير الأعداد المطلقة. في ذباب الفاكهة المختلط ، طور الذكور حيوانات منوية تحتوي على سموم تقتل ذكور آخرين ، غالبًا على حساب صحة الأنثى ومتوسط ​​العمر المتوقع (الحيوانات المنوية مع أشعة الليزر frickin على رؤوسهم). بالقرب من المنزل ، يبدو أيضًا أن البشر يشبهون جينيًا الشمبانزي والبونوبو لتخثر السائل المنوي أو "سدادات التزاوج" ، والتي يمكن أن تبطئ أي حيوان منوي ذكر لاحق من السفر عبر الجهاز التناسلي الأنثوي (انظر إريك م. جونسون نشر على هذا). أخيرًا ، كما ناقش ريان وجيثا ، شكل القضيب البشري ، ولا سيما حجمه الكبير نسبيًا - مقارنة بالرئيسيات الأخرى - وحشفة الفطر ، تجعله فعالًا بشكل خاص في إزاحة السائل المنوي الذي يتركه ذكور آخرون من القناة المهبلية. نعم ، لقد اختبر الناس هذا (عبر جيسي بيرينغ ). كل شيء من أجل العلم. يجب أن ترى ما يفعلونه بالبط. لا يصدق. ( إد يونغ ).

3. ملاحظة: على الرغم من آثاره المفيدة المفترضة لا تقترح أبدًا السائل المنوي كهدية لعيد الحب ، خاصة إذا كنت محرر مجلة أكاديمية.

4. اعتقدت أن شمولي بوتيتش ، في تعليقه على مقال دان سافاج في NYTimes حول عدم الزواج الأحادي ، قدّم اعترافًا مذهلاً لحاخام عندما كتب : "دعونا نكون واضحين. نعم ، الزواج الأحادي يمثل تحديًا ولا يأتي بشكل طبيعي ". كان لديه نقاط مهمة أخرى ليقولها حول الخيارات والمسؤولية ، ولكن لا يزال.

مراجع :

بوجين ب. 1999. أنماط النمو البشري. كامبريدج. ( وصلة )

هولدن سي ، ميس ر. 1999. ازدواج الشكل الجنسي في المكانة وعمل المرأة: تحليل متعدد الثقافات للتطور. المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية 110: 27-45. ( وصلة )

جودسون أو .2002. نصائح دكتور تاتيانا الجنسية لجميع المخلوقات: الدليل النهائي للبيولوجيا التطورية للجنس. كتب متروبوليتان. ( وصلة )

لولر ر. 2009. Monomorphism ، التنافس بين الذكور ، وآليات ازدواج الشكل الجنسي. مجلة التطور البشري. 57: 321-5.

Little MA ، Galvin K ، Mugambi M. 1983. النمو المقطعي للرعاة الرحل من توركانا. علم الأحياء البشري 55: 811-30.

Lovejoy OC. 1981. أصل الإنسان. علم. 211(4480): 341-50.

ميلز دي إس ، مارشانت فوردي جي إن ، ماكجريفي بي دي (محرران). 2010. موسوعة سلوك الحيوان التطبيقي ورعايته. أوكسفوردشاير: CABI. ( وصلة )

ميلتون ك. 1985. أنماط تزاوج القرود العنكبوت الصوفيّة ، العناكب Brachyteles: الآثار المترتبة على اختيار الإناث. علم البيئة السلوكية وعلم الاجتماع 17: 53-9. ( وصلة )

بلافكان إم جي. 2001. مثنوية الشكل الجنسي في تطور الرئيسيات. الكتاب السنوي للأنثروبولوجيا الفيزيائية. 44: 25-53. ( وصلة )

بلافكان إم جي ، فان شايك سي بي. 1997. المنافسة بين الجنسين وازدواج شكل وزن الجسم في الرئيسيات البشرية. المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية. 103: 37-68. ( وصلة )

ريان سي ، جيثا سي 2010. الجنس عند الفجر: أصول ما قبل التاريخ للجنس الحديث. هاربر. ( وصلة )

صغير M. 1993. اختيارات الإناث: السلوك الجنسي لإناث الرئيسيات. كورنيل.

تاتل إم ، بروت جونز إس ، ويبستر إم إس. 1996. النتوءات المرققة والإنتاج الشديد للحيوانات المنوية في الجنيات الأسترالية. وقائع الجمعية الملكية في لندن ب 263: 1359-64 . ( وصلة )


علماء الأحياء التطورية والتناسلية وعلماء البيئة وعلماء الذكورة في أقسام علم الأحياء وكليات الطب.

بيولوجيا الحيوانات المنوية: منظور تطوري
1. ثلاثة قرون من أبحاث الحيوانات المنوية
2. الأصل التطوري للحيوانات المنوية وصيانتها: اختيار نوع صغير من تزاوج الأمشاج
3. التنوع المورفولوجي للحيوانات المنوية
4. تطور تكوين الحيوانات المنوية
5. حركة الحيوانات المنوية وطاقتها
6. مسابقة الحيوانات المنوية والنمط الظاهري للحيوانات المنوية
7. تفاعلات القذف - الأنثى والحيوانات المنوية - الأنثى
8. الأهمية التطورية للاختلاف في تفاعلات بيضة الحيوانات المنوية
9. الحيوانات المنوية والأنواع
10. علم الوراثة الكمي التطوري للحيوانات المنوية
11. بروتينات الحيوانات المنوية وعلم الجينوم
12. الدافع والحيوانات المنوية: التطور وعلم الوراثة لمحرك الذكورة الميوتيكية
13. النظم الجينية والجينية غير العادية
14. الحيوانات المنوية والحفظ
15. الحيوانات المنوية وخصوبة الإنسان والمجتمع


الحمض النووي للحيوانات المنوية: كيف تنتقل جيناتك

خلايا الحيوانات المنوية عبارة عن حزم متطورة لإيصال الحمض النووي إلى البويضة لإنشاء شخص فريد وراثيًا جديدًا. بقدر روعة العينة مثلك ، فإن الطبيعة الأم لا تنقل ببساطة نسخة طبق الأصل من جيناتك إلى ذريتك. بدلاً من ذلك ، يتم إعادة ترتيب الحمض النووي الخاص بك إلى ملايين من التركيبات الفريدة ، بحيث تحمل كل خلية منوية اختلافًا طفيفًا (ونأمل أن يكون محسنًا) عنك.

لفهم الكيفية ، تحتاج إلى إلقاء نظرة فاحصة على حمضك النووي. لديك 46 كروموسومًا تحتوي على جميع جيناتك. يتم إقران كل كروموسوم ، لذلك هناك 23 مجموعة أو زوجًا من الكروموسومات. يمنحك والدك مجموعة واحدة من 23 كروموسومًا ، والأخرى تضعها والدتك. تحتوي كل خلية في جسمك على 23 زوجًا.

في الحياة الطبيعية للخلية ، يتم تفكيك الحمض النووي في سلسلة طويلة من السباغيتي بحيث يمكن للخلية استخدامه لإنشاء بروتينات تمكن الجسم من العمل بشكل صحيح. يمكنك التفكير في الجينات كإرشادات للخلايا حول كيفية بناء البروتينات. تسبب التغيرات الطفيفة في الجينات تغييرات طفيفة في البروتينات التي تنتجها. على سبيل المثال ، هناك العديد من الجينات التي توجه الخلايا في فروة رأسك لتكوين بروتينات تصبح الشعر على رأسك. ستؤدي التعديلات في هذه الجينات إلى تغيير لون وملمس وشكل شعرك. يمكن أن تسبب أيضًا التخلص من الصلع. تحتوي كل خلية من خلاياك على نسختين من كل جين ، واحدة من والدتك والأخرى من والدك. عندما تختلف الجينات عن بعضها البعض ، يكون للخلية خياران. يمكن أن يتبع التعليمات التي قدمها الجين المهيمن أو يمكنه مزج التعليمات المقدمة من كلا الجينين مثلما يرتجل الطباخ باستخدام وصفتين لصنع طبق جديد.

عندما يتم تكوين خلايا الحيوانات المنوية ، يتم أخذ الحمض النووي من خلال خطوتين. أولاً ، يتم تجميع زوجي الكروموسومات معًا ، وتقطيعهما وإعادة تجميعهما ، مما يتسبب في أن يكون لبعض الكروموسومات مجموعة مختلطة من الجينات تأتي من كلا الوالدين. بعد ذلك ، يتم تقسيم الأزواج بحيث ينتقل أحد الكروموسومات إلى خلية نطاف واحدة وينتقل الآخر إلى حيوان منوي آخر. سينتهي الأمر بالحيوان المنوي الناتج ببعض الجينات المأخوذة بالكامل من والدتك ، وبعضها من والدك ، والبعض الآخر مزيج من الاثنين. يُعرف الكروموسوم الأخير بالكروموسوم الجنسي ويحتوي على X من والدتك و Y من والدك. عندما ينقسم الأزواج أثناء تكوين الحيوانات المنوية ، ينتقل X إلى حيوان منوي واحد وينتقل Y إلى حيوان منوي آخر. وهذا يعني أن نصف الحيوانات المنوية من الإناث والنصف الآخر من الذكور.


محتويات

وظيفة

تتمثل وظيفة الحيوانات المنوية الرئيسية في الوصول إلى البويضة والاندماج معها لتوصيل بنيتين خلويتين فرعيتين: (1) النواة الذكرية التي تحتوي على المادة الوراثية و (2) المريكزات التي هي هياكل تساعد على تنظيم الهيكل الخلوي الدقيق. [ التوضيح المطلوب ]

تشريح

يمكن تقسيم خلية الحيوانات المنوية في الثدييات إلى جزأين:

  • الرأس: يحتوي على نواة بألياف كروماتين ملفوفة بكثافة ، محاطة من الأمام بكيس رفيع مسطح يسمى الأكروسوم ، والذي يحتوي على إنزيمات تستخدم لاختراق بيضة الأنثى. كما أنه يحتوي على فجوات. [4]
  • الذيل: يسمى أيضًا السوط ، وهو أطول جزء وقادر على الحركة الشبيهة بالموجات التي تدفع الحيوانات المنوية للسباحة وتساعد في اختراق البويضة. [5] [6] [7] كان يُعتقد سابقًا أن الذيل يتحرك بشكل متماثل في شكل حلزوني. ومع ذلك ، ذكرت دراسة أجرتها جامعة بريستول عام 2020 أن الذيل يتحرك بطريقة أكثر تعقيدًا ، حيث يجمع بين الوقوف غير المتماثل وموجات السفر بالإضافة إلى تدوير الجسم بالكامل لتحقيق تناسق مدرك. [8] [9]

تحتوي العنق أو القطعة المتصلة على مريكز واحد نموذجي ومريكز واحد غير نمطي مثل المريكز القريب. [10] [11] يحتوي الجزء الأوسط على لب خيطي مركزي مع العديد من الميتوكوندريا الملتفة حوله ، ويستخدم لإنتاج ATP للرحلة عبر عنق الرحم الأنثوي والرحم وأنابيب الرحم.

أثناء الإخصاب ، يوفر الحيوان المنوي ثلاثة أجزاء أساسية للبويضة: (1) عامل تأشير أو عامل تنشيط ، والذي يتسبب في تنشيط البويضة النائمة الأيضي (2) جينوم الأب أحادي العدد (3) المريكز المسؤول عن تكوين الجسيم المركزي ونظام الأنابيب الدقيقة. [12]

أصل

يتم إنتاج الحيوانات المنوية للحيوانات من خلال تكوين الحيوانات المنوية داخل الغدد التناسلية الذكرية (الخصيتين) عبر الانقسام الانتصافي. تستغرق عملية الحيوانات المنوية الأولية حوالي 70 يومًا حتى تكتمل. تبدأ العملية بإنتاج الحيوانات المنوية من سلائف الخلايا الجرثومية. هذه تنقسم وتتمايز إلى خلايا منوية ، والتي تخضع للانقسام الاختزالي لتشكيل نطفة. في مرحلة السائل المنوي ، يطور الحيوان المنوي الذيل المألوف. تستغرق المرحلة التالية حيث يصبح ناضجًا تمامًا حوالي 60 يومًا عندما يطلق عليه حيوان منوي. [13] يتم إخراج خلايا الحيوانات المنوية من جسم الذكر في سائل يعرف باسم السائل المنوي. يمكن لخلايا الحيوانات المنوية البشرية البقاء على قيد الحياة داخل الجهاز التناسلي الأنثوي لأكثر من 5 أيام بعد الجماع. [14] يتم إنتاج السائل المنوي في الحويصلات المنوية وغدة البروستاتا وغدد مجرى البول.

في عام 2016 ، ادعى العلماء في جامعة نانجينغ الطبية أنهم أنتجوا خلايا تشبه الحيوانات المنوية للفئران من الخلايا الجذعية الجنينية للفأر بشكل اصطناعي. قاموا بحقن هذه المبيدات المنوية في بيض الفئران وأنتجوا الجراء. [15]

جودة الحيوانات المنوية

تعتبر كمية ونوعية الحيوانات المنوية من العوامل الرئيسية في جودة السائل المنوي ، وهو مقياس لقدرة السائل المنوي على تحقيق الإخصاب. وهكذا ، في البشر ، هو مقياس للخصوبة عند الرجل. عادةً ما تنخفض الجودة الجينية للحيوانات المنوية ، فضلاً عن حجمها وحركتها ، مع تقدم العمر. [16] (انظر تأثير عمر الأب.)

يمكن إصلاح أضرار الحمض النووي الموجودة في خلايا الحيوانات المنوية في الفترة التي تلي الانقسام الاختزالي ولكن قبل الإخصاب في البويضة المخصبة ، ولكن إذا لم يتم إصلاحها ، يمكن أن يكون لها آثار ضارة خطيرة على الخصوبة والجنين النامي. خلايا الحيوانات المنوية البشرية معرضة بشكل خاص لهجمات الجذور الحرة وتوليد ضرر مؤكسد للحمض النووي. [17] (انظر على سبيل المثال 8-Oxo-2'-deoxyguanosine)

تعتبر مرحلة ما بعد التزاوج من تكوين الحيوانات المنوية لدى الفئران حساسة للغاية للعوامل البيئية السامة للجينات ، لأن الخلايا الجرثومية الذكرية تشكل الحيوانات المنوية الناضجة فإنها تفقد تدريجياً القدرة على إصلاح تلف الحمض النووي. [18] يمكن أن يتسبب تشعيع ذكور الفئران أثناء تكوين الحيوانات المنوية المتأخر في حدوث تلف يستمر لمدة 7 أيام على الأقل في خلايا الحيوانات المنوية المخصبة ، كما يؤدي تعطيل مسارات إصلاح كسر الشرائط المزدوجة للحمض النووي للأم إلى زيادة الانحرافات الصبغية المشتقة من الخلايا المنوية. [19] علاج ذكور الفئران بالملفالان ، وهو عامل مؤلكل ثنائي الوظيفة يُستخدم كثيرًا في العلاج الكيميائي ، يتسبب في حدوث آفات الحمض النووي أثناء الانقسام الاختزالي والتي قد تستمر في حالة غير قابلة للإصلاح مع تقدم الخلايا الجرثومية من خلال مراحل تطور تكوين الحيوانات المنوية المؤهلة لإصلاح الحمض النووي. [20] تلف الحمض النووي غير المُصلح في خلايا الحيوانات المنوية ، بعد الإخصاب ، يمكن أن يؤدي إلى نسل يعاني من تشوهات مختلفة.

حجم الحيوانات المنوية

يرتبط حجم الحيوانات المنوية بجودة الحيوانات المنوية ، على الأقل في بعض الحيوانات. على سبيل المثال ، الحيوانات المنوية لبعض أنواع ذبابة الفاكهة (ذبابة الفاكهة) يصل طولها إلى 5.8 سم - حوالي 20 ضعف طول الذبابة نفسها. تعد خلايا الحيوانات المنوية الأطول أفضل من نظيراتها الأقصر في إزاحة المنافسين من الوعاء المنوي الأنثوي. والفائدة التي تعود على الإناث هي أن الذكور الأصحاء فقط هم من يحملون جينات "جيدة" يمكنها إنتاج حيوانات منوية طويلة بكميات كافية للتغلب على منافسيهم. [21] [22]

سوق الحيوانات المنوية البشرية

تحتوي بعض بنوك الحيوانات المنوية على ما يصل إلى 170 لترًا (37 جالونًا 45 جالونًا أمريكيًا) من الحيوانات المنوية. [23]

بالإضافة إلى القذف ، من الممكن استخراج الحيوانات المنوية من خلال TESE.

في السوق العالمية ، تمتلك الدنمارك نظامًا متطورًا لتصدير الحيوانات المنوية البشرية. يأتي هذا النجاح أساسًا من سمعة المتبرعين الدنماركيين بالحيوانات المنوية لكونهم يتمتعون بجودة عالية [24] ، وعلى النقيض من القانون في بلدان الشمال الأوروبي الأخرى ، يمنح المتبرعين خيار أن يكونوا مجهولين أو غير مجهولين للزوجين المتلقيين. [24] علاوة على ذلك ، يميل المتبرعون بالحيوانات المنوية في بلدان الشمال الأوروبي إلى أن يكونوا طويلين وذوي تعليم عالٍ [25] ولديهم دوافع إيثارية لتبرعاتهم ، [25] ويرجع ذلك جزئيًا إلى التعويضات النقدية المنخفضة نسبيًا في بلدان الشمال الأوروبي. أكثر من 50 دولة حول العالم مستوردة للحيوانات المنوية الدنماركية ، بما في ذلك باراغواي وكندا وكينيا وهونغ كونغ. [24] ومع ذلك ، حظرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) استيراد أي حيوان منوي ، بدافع خطر انتقال مرض كروتزفيلد جاكوب ، على الرغم من أن هذا الخطر ضئيل ، نظرًا لأن التلقيح الاصطناعي يختلف تمامًا عن طريق انتقال مرض كروتزفيلد جاكوب. [26] معدل انتشار مرض كروتزفيلد جاكوب بالنسبة للمتبرعين هو واحد من كل مليون على الأكثر ، وإذا كان المتبرع ناقلًا ، فلا يزال يتعين على البروتينات المعدية عبور حاجز الدم في الخصية لجعل انتقال العدوى ممكنًا. [26]

تاريخ

لوحظ وجود الحيوانات المنوية لأول مرة في عام 1677 بواسطة أنتوني فان ليوينهوك [27] باستخدام المجهر. وصفهم بأنهم حيوانات صغيرة (حيوانات صغيرة) ، ربما بسبب إيمانه بالتشكيل ، الذي يعتقد أن كل حيوان منوي يحتوي على إنسان مكتمل التكوين ولكنه صغير. [ بحاجة لمصدر ]

تحليل الطب الشرعي

يتم الكشف عن السوائل المقذوفة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية ، بغض النظر عن بنية السطح أو لونه. [28] رؤوس الحيوانات المنوية ، على سبيل المثال من المسحات المهبلية ، لا يزال يتم الكشف عنها بالمجهر باستخدام طريقة "صبغة شجرة عيد الميلاد" ، أي تلطيخ Kernechtrot-Picroindigocarmine (KPIC). [29] [30]

يتم إنتاج خلايا الحيوانات المنوية في الطحالب والعديد من الطور المشيجي النباتي في ذكور الأمشاج (antheridia) عن طريق الانقسام الانقسامي. في النباتات المزهرة ، يتم إنتاج نوى الحيوانات المنوية داخل حبوب اللقاح. [31]


يتنوع شكل الحيوانات المنوية ، المعروف أيضًا باسم مورفولوجيا الحيوانات المنوية ، بشكل غير عادي في جميع أنحاء المملكة الحيوانية. في الواقع ، الحيوانات المنوية هي أكثر أنواع الخلايا الحيوانية تنوعًا على كوكب الأرض.

تحتوي جميع الحيوانات المنوية تقريبًا على رأس وقطعة وسطى وذيل (سوط) يمكّن الحيوانات المنوية من السباحة. ولكن بعد ذلك ، يمكن أن يختلف شكل وطول الحيوانات المنوية بشكل كبير بين الأنواع المختلفة وداخلها. يكون رأس الحيوانات المنوية البشرية مستديرًا وسلسًا ، لكن بعض الحيوانات المنوية لدى الفئران لها رؤوس معقوفة وذيل أطوال مختلفة. حتى أن بعض الطيور لديها حيوانات منوية على شكل مفتاح.

ابتكر العلماء فرضيات مختلفة لشرح سبب تطور الحيوانات المنوية بشكل مختلف عبر الأنواع. تناقش الدراسة الجديدة فرضية تركز على وضع الإخصاب ، أو البيئة التي تقوم فيها الحيوانات المنوية بتلقيح البويضة.

تركز نظريات أخرى حول مورفولوجيا الحيوانات المنوية على كيفية تأثير المنافسة بين الحيوانات المنوية وحجم الحيوانات على طول الحيوانات المنوية:

  • غالبًا ما تتنافس الحيوانات المنوية الأطول مع بعضها البعض لتخصيب البويضة
  • تحدث منافسة الحيوانات المنوية عادةً عندما تتزاوج أنثى مع عدة ذكور لزيادة احتمالية الإخصاب الناجح من عدة حيوانات منوية
  • لا تزال منافسة الحيوانات المنوية محل نقاش واسع بين البشر

في الأساس ، هناك مفاضلة بين حجم الحيوانات المنوية وعدد الحيوانات المنوية المنتجة ، وفقًا لـ طبيعة سجية دراسة. على سبيل المثال ، عندما يحدث الإخصاب الخارجي في البيئات المائية ، فإن أهمية حجم الحيوانات المنوية للتكاثر الناجح أقل من أهمية كمية الحيوانات المنوية التي يتم إنتاجها.

ومع ذلك ، إنها قصة مختلفة بالنسبة للحيوانات حيث تقوم الحيوانات المنوية بتلقيح البويضة داخل جسم الأنثى.

تمتلك الإناث الثدييات الأكبر حجمًا ، مثل الفيلة ، قنوات تناسلية أكبر. وجدت دراسة أجريت عام 2015 أنه في هذه الحيوانات الكبيرة ، يمكن أن تضيع الحيوانات المنوية في الجهاز التناسلي وقد لا تصل أبدًا إلى البويضة. عندما تكون الحيوانات المنوية أطول ، سيتم إنتاج حيوانات منوية أقل. لذلك ، ليس من المفيد للذكور في هذه الأنواع إنتاج حيوانات منوية أكبر.

بدلاً من ذلك ، تعلم الباحثون أن ذكور الحيوانات الكبيرة ، مثل الفيلة ، تميل إلى إنتاج كمية أكبر من الحيوانات المنوية الأصغر لزيادة فرص الإخصاب الناجح.

يمكن أن تشرح الأبحاث حول منافسة الحيوانات المنوية سبب تطور الأفيال لإنتاج حيوانات منوية أقصر مقارنة بالفئران الصغيرة ، والتي من المحتمل أن تمتلك حيوانات منوية أطول لأن القنوات التناسلية للإناث ليست كبيرة.


التغيرات اللاجينية لخلايا الحيوانات المنوية البشرية الناتجة عن اضطراب استخدام الهيروين

الآليات الجزيئية لتعاطي المخدرات على الصحة الجنسية غير معروفة إلى حد كبير. We investigated, the relationship between heroin use disorder and epigenetic factors influencing histone acetylation in sperm cells. The volunteers included twenty-four 20- to 50-year-old men with a normal spermogram who did not consume any drugs and twenty-four age- to BMI-matched men who consume only the drug heroin for more than last four months. HDAC1 and HDAC11 mRNA expression levels in spermatozoa and miR-34c-5p and miR-125b-5p expression levels in seminal plasma were measured. The heroin-user group showed significantly increased white blood cell counts and decreased sperm motility and survival rates (8.61 ± 1.73, 21.50 ± 3.11, 69.90 ± 4.69 respectively) as compared to the control group (1.49 ± 0.32, 38.82 ± 3.05, 87.50 ± 0.99 respectively) (p ≤ .001). An increase in DNA fragmentation index (DFI) (heroin-user group: 41.93 ± 6.59% and control group: 10.14 ± 1.43%, p = .003), a change in frequency of HDAC1 (heroin-user group: 1.69 ± 0.55 and control group: 0.45 ± 0.14, p = .045) and HDAC11 (heroin-user group: 0.29 ± 0.13 and control group: 2.36 ± 0.76, p = .019) in spermatozoa and a significant decrease in seminal miR-125b-5p abundance (heroin-user group: 0.37 ± 0.11 and control group: 1.59 ± 0.47, p = .028) were reported in heroin consumers. Heroin use can lead to male infertility by causing leukocytospermia, asthenozoospermia, DFI elevation in sperm cells and alterations in seminal RNA profile.

الكلمات الدالة: DNA fragmentation index Epigenetic Alterations Heroin user Spermatozoa.


2. Endocannabinoid System

This consists of endocannabinoids, enzymes involved in their synthesis and degradation, a putative membrane transport system and receptors through which they elicit their physiological functions [18]. Endocannabinoids are synthetised on demand from membrane precursors and are not stored [18].

NAEs are produced by enzymatic degradation of NAPEs. The major pathway is catalysed by a specific membrane-associated phospholipase D (NAPE-PLD) enzyme [20] which is regulated by a signalling mechanism [21]. ن-Arachidonylethanolamide (AEA), ن-palmitoylethanolamide (PEA) and ن-oleoylethanolamide (OEA) are enzymatically released together from membrane phospholipid precursors when cells are stimulated by depolarizing agents, neurotransmitters and hormones [6,21,22,23]. NAEs are lipophylic molecules with a very low solubility in water [24], which are likely bound in biological fluids to albumin [24,25]. Moreover, recent data could suggest an interaction also with lipoproteins [26].

2-AG is synthetised by two enzymes: a specific phospholipase C (PLC), which hydrolyses inositol phospholipids generating diacylglycerol (DAG), and a sn-1-DAG lipase, which converts DAG to2-AG [3]. Degradation of NAEs requires their transport within the cell, but the transport mechanism is still debated. However, the presence of an endocannabinoid membrane transporter (EMT), was suggested for the uptake of extracellular AEA [10].

Once inside the cells, NAEs are quickly metabolized by a fatty acid amide hydrolase (FAAH), that breaks the amide bond and releases free fatty acid and ethanolamine [27]. FAAH is an integral membrane protein (located in endoplasmic reticulum) whose active site was supposed to be accessed by NAEs via the bilayer [28]. However a recent study identified a system of carrier proteins that transport AEA from the plasma membrane to FAAH in the rough endoplasmic reticulum [29]. Although PEA is hydrolysed by FAAH, it is preferentially demolished by the cysteine amidase ن-acylethanolamine-hydrolyzing acid amidase (NAAA) [30,31] which is located in lysosomes [32]. 2-AG is degraded to arachidonic acid and glycerol by a specific monoacylglycerol lipase in the cytosol [33].

A recent study [10] demonstrated that endogenous AEA is present in human spermatozoa, together with the active AEA-synthase NAPE-PLD, the AEA-hydrolase FAAH and a purported carrier EMT. The possibility that OEA and PEA are co-released together with AEA by spermatozoa has been not yet examined.

Cannabinoid receptors belong to the superfamily of G-protein-coupled receptors, producing an inhibition of adenylate cyclase activity and inhibition of calcium channel activation by depolarization [34]. Two main subtypes have been cloned and characterized. Cannabinoid receptor 1 (CB1) was originally cloned from rat and human brain [35,36]. Quite recent papers demonstrated that it is widely distributed in neural and nonneural cells in reproductive and other peripheral organs [9,37,38]. Functional CB1 receptors are expressed in male and feminine human reproductive tract [35,39,40,41,42,43,44,45,46], included human sperm [37,47].

Cannabinoid receptor 2 (known as CB2) was originally cloned from human promyelocytic leukemia HL 60 cells [48] and has important roles in modulating immune responses [22]. Functional CB2 receptors are expressed in some male and feminine tissues of human reproductive tract [39,41,43,49], but a functional CB2 receptor was not identified in human sperm [10], although it was isolated in porcine sperm [47]. It was demonstrated that CB receptors signalling, by differential activation of G-protein subtypes regulating multiple signal transduction pathways, can modulate capacitation and fertilizing potential of human and boar sperm في المختبر [9,37,47,50]. AEA has also been shown to bind to the type-1 vanilloid receptor (TRPV1) [51] which is also expressed in human sperm, where it controls sperm/oocyte fusion [10].

More recently two G protein-coupled receptors (GPR) have been shown as novel cannabinoid receptors: GPR119 and GPR55. The former is activated by OEA and is strongly implicated in the regulation of energy balance and body weight, while the latter is activated by multiple different cannabinoid ligands, included PEA [13], and it is associated with pain signalling in wild-type animals [52]. The possibility that mammalian sperm also express these receptors remains to be investigated.

The localization of ECS components in human sperm was the post-acrosomal region for TRPV1, and the post-acrosomal region and the midpiece for NAPE-PLD, CB1 and FAAH [10].

ECS is involved in fertility not only in humans and mammalians but also in non mammalian vertebrates and invertebrates, being the system highly conserved from evolutionary view point [53]. Schuel وآخرون. [54] were the first to show in the sea urchin Strongylocentrotus بوربوراتوس that cannabinoids directly affect the process of fertilization by reducing the fertilizing capacity of sperm.


محتويات

التخصيب

Depending on the species, spermatozoa can fertilize ova externally or internally. In external fertilization, the spermatozoa fertilize the ova directly, outside of the female's sexual organs. Female fish, for example, spawn ova into their aquatic environment, where they are fertilized by the semen of the male fish.

During internal fertilization, however, fertilization occurs inside the female's sexual organs. Internal fertilization takes place after insemination of a female by a male through copulation. In most vertebrates, including amphibians, reptiles, birds and monotreme mammals, copulation is achieved through the physical mating of the cloaca of the male and female. [1] In marsupial and placental mammals, copulation occurs through the vagina. [2]

Human semen

تكوين

During the process of ejaculation, sperm passes through the ejaculatory ducts and mixes with fluids from the seminal vesicles, the prostate, and the bulbourethral glands to form the semen. The seminal vesicles produce a yellowish viscous fluid rich in fructose and other substances that makes up about 70% of human semen. [3] The prostatic secretion, influenced by dihydrotestosterone, is a whitish (sometimes clear), thin fluid containing proteolytic enzymes, citric acid, acid phosphatase and lipids. [3] The bulbourethral glands secrete a clear secretion into the lumen of the urethra to lubricate it. [4]

Sertoli cells, which nurture and support developing spermatocytes, secrete a fluid into seminiferous tubules that helps transport sperm to the genital ducts. The ductuli efferentes possess cuboidal cells with microvilli and lysosomal granules that modify the ductal fluid by reabsorbing some fluid. Once the semen enters the ductus epididymis the principal cells, which contain pinocytotic vessels indicating fluid reabsorption, secrete glycerophosphocholine which most likely inhibits premature capacitation. The accessory genital ducts, the seminal vesicle, prostate glands, and the bulbourethral glands, produce most of the seminal fluid.

Seminal plasma of humans contains a complex range of organic and inorganic constituents.

The seminal plasma provides a nutritive and protective medium for the spermatozoa during their journey through the female reproductive tract. The normal environment of the vagina is a hostile one (c.f. sexual conflict) for sperm cells, as it is very acidic (from the native microflora producing lactic acid), viscous, and patrolled by immune cells. The components in the seminal plasma attempt to compensate for this hostile environment. Basic amines such as putrescine, spermine, spermidine and cadaverine are responsible for the smell and flavor of semen. These alkaline bases counteract and buffer the acidic environment of the vaginal canal, and protect DNA inside the sperm from acidic denaturation.

The components and contributions of semen are as follows:

Gland(s) Approximate fraction وصف
testes 2–5% Approximately 200 million – 500 million spermatozoa (also called الحيوانات المنوية أو spermatozoans), produced in the testes, are released per ejaculation. If a man has undergone a vasectomy, he will have no sperm in the ejaculation.
seminal vesicles 65–75% Amino acids, citrate, enzymes, flavins, fructose (2–5 mg per mL semen, [5] the main energy source of sperm cells, which rely entirely on sugars from the seminal plasma for energy), phosphorylcholine, prostaglandins (involved in suppressing an immune response by the female against the foreign semen), proteins, vitamin C.
البروستات 25–30% Acid phosphatase, citric acid, fibrinolysin, prostate specific antigen, proteolytic enzymes, zinc. (The zinc level is about 135 ± 40 μg/mL for healthy men. [6] Zinc serves to help to stabilize the DNA-containing chromatin in the sperm cells. A zinc deficiency may result in lowered fertility because of increased sperm fragility. Zinc deficiency can also adversely affect spermatogenesis.)
الغدد البصلية الإحليلية < 1% Galactose, mucus (serve to increase the mobility of sperm cells in the vagina and cervix by creating a less viscous channel for the sperm cells to swim through, and preventing their diffusion out of the semen. Contributes to the cohesive jelly-like texture of semen), pre-ejaculate, sialic acid.

A 1992 World Health Organization report described normal human semen as having a volume of 2 mL or greater, pH of 7.2 to 8.0, sperm concentration of 20×10 6 spermatozoa/mL or more, sperm count of 40×10 6 spermatozoa per ejaculate or more, and motility of 50% or more with forward progression (categories a and b) of 25% or more with rapid progression (category a) within 60 minutes of ejaculation. [7]

A 2005 review of the literature found that the average reported physical and chemical properties of human semen were as follows: [8]

ملكية Per 100mL In average volume (3.4 mL)
Calcium (mg) 27.6 0.938
Chloride (mg) 142 4.83
Citrate (mg) 528 18.0
Fructose (mg) 272 9.25
Glucose (mg) 102 3.47
Lactic acid (mg) 62 2.11
Magnesium (mg) 11 0.374
Potassium (mg) 109 3.71
Protein (mg) 5,040 171
صوديوم (ملغ) 300 10.2
Urea (mg) 45 1.53
Zinc (mg) 16.5 0.561
Buffering capacity (β) 25
Osmolarity (mOsm) 354
الرقم الهيدروجيني 7.7
Viscosity (cP) 3–7
Volume (mL) 3.4
Values for average volume have been calculated and rounded to three significant figures. All other values are those given in the review.

Appearance and consistency

Semen is typically translucent with white, grey or even yellowish tint. Blood in the semen can cause a pink or reddish colour, known as hematospermia, and may indicate a medical problem which should be evaluated by a doctor if the symptom persists. [9]

After ejaculation, the latter part of the ejaculated semen coagulates immediately, [10] forming globules, [11] while the earlier part of the ejaculate typically does not. [12] After a period typically ranging from 15 to 30 minutes, prostate-specific antigen present in the semen causes the decoagulation of the seminal coagulum. [13] It is postulated that the initial clotting helps keep the semen in the vagina, [10] while liquefaction frees the sperm to make their journey to the ova. [10]

A 2005 review found that the average reported viscosity of human semen in the literature was 3–7 cP. [8]

جودة

Semen quality is a measure of the ability of semen to accomplish fertilization. Thus, it is a measure of fertility in a man. It is the sperm in the semen that is the fertile component, and therefore semen quality involves both sperm quantity and sperm quality.

كمية

The volume of semen ejaculate varies but is generally about 1 teaspoonful or less. A review of 30 studies concluded that the average was around 3.4 milliliters (mL), with some studies finding amounts as high as 5.0 mL or as low as 2.3 mL. [8] In a study with Swedish and Danish men, a prolonged interval between ejaculations caused an increase of the sperm count in the semen but not an increase of its amount. [14]

Increasing semen volume

Some dietary supplements have been marketed with claims to increase seminal volume. Like other supplements, including so-called herbal viagra, these are not approved or regulated by the Food and Drug Administration (as licensed medications in the US would be), and none of the claims have been scientifically verified. Similar claims are made about traditional aphrodisiac foods, with an equal lack of verification.

تخزين

Semen can be stored in diluents such as the Illini Variable Temperature (IVT) diluent, which have been reported to be able to preserve high fertility of semen for over seven days. [15] The IVT diluent is composed of several salts, sugars and antibacterial agents and gassed with CO2. [15]

Semen cryopreservation can be used for far longer storage durations. For human sperm, the longest reported successful storage with this method is 21 years. [16]

Disease transmission

Semen can transmit many sexually transmitted diseases and pathogens, including viruses like HIV [17] and Ebola. [18] Swallowing semen carries no additional risk other than those inherent in fellatio. This includes transmission risk for sexually transmitted diseases such as human papillomavirus (HPV) or herpes, especially for people with bleeding gums, gingivitis or open sores. [19] [20] Viruses in semen survive for a long time once outside the body. [ هناك حاجة إلى الاقتباس الطبي ]

Blood in semen (hematospermia)

The presence of blood in semen or hematospermia may be undetectable (it can only be seen microscopically) or visible in the fluid. Its cause could be the result of inflammation, infection, blockage, or injury of the male reproductive tract or a problem within the urethra, testicles, epididymis or prostate. It usually clears up without treatment, or with antibiotics, but if persistent further semen analysis and other urogenital system tests might be needed to find out the cause.

Semen allergy

In rare circumstances, humans can develop an allergy to semen, called human seminal plasma sensitivity. It appears as a typical localized or systemic allergic response upon contact with seminal fluid. There is no one protein in semen responsible for the reaction. Symptoms can appear after first intercourse or after subsequent intercourse. A semen allergy can be distinguished from a latex allergy by determining if the symptoms disappear with use of a condom. Desensitization treatments are often very successful. [21] [22]

Benefits to females

Females may benefit from absorbing seminal fluid. Such benefits include male insects transferring nutrients to females via their ejaculate in both humans and bovines, the fluid has antiviral and antibacterial properties and useful bacteria such as Lactobacillus have been detected in fluid transferred from birds and mammals. [17]

Qigong

Qigong and Chinese medicine place huge emphasis on a form of energy called 精 (pinyin: jīng, also a morpheme denoting "essence" or "spirit") [23] [24] – which one attempts to develop and accumulate. "Jing" is sexual energy and is considered to dissipate with ejaculation so masturbation is considered "energy suicide" amongst those who practice this art. According to Qigong theory, energy from many pathways/meridians becomes diverted and transfers itself to the sexual organs during sexual excitement. The ensuing orgasm and ejaculation will then finally expel the energy from the system completely. The Chinese proverb 一滴精,十滴血 (pinyin: yì dī jīng, shí dī xuè, literally: a drop of semen is equal to ten drops of blood) illustrates this point.

The scientific term for semen in Chinese is 精液 (pinyin: jīng yè, literally: fluid of essence/jing) and the term for sperm is 精子 (pinyin: jīng zǐ, literally: basic element of essence/jing), two modern terms with classical referents.

Indian philosophy

In the Indian system of medicine called Ayurveda semen is said to be made from 40 drops of blood. It is considered as the end of the food digestion cycle. [25]

One of the key aspects of Hindu religion is abstinence called Brahmacharya. It can be lifelong or during a specific period or on specific days. Brahmacharya attaches a lot of importance to semen retention.

Many yogic texts also indicate the importance of semen retention and there are specific asanas and Bandhas for it like Mula Bandana and Aswini Mudra. [26]

Greek philosophy

In Ancient Greece, Aristotle remarked on the importance of semen: "For Aristotle, semen is the residue derived from nourishment, that is of blood, that has been highly concocted to the optimum temperature and substance. This can only be emitted by the male as only the male, by nature of his very being, has the requisite heat to concoct blood into semen." [27] According to Aristotle, there is a direct connection between food and semen: "Sperms are the excretion of our food, or to put it more clearly, as the most perfect component of our food." [28]

The connection between food and physical growth, on the one hand, and semen, on the other, allows Aristotle to warn against "engag[ing] in sexual activity at too early an age . [since] this will affect the growth of their bodies. Nourishment that would otherwise make the body grow is diverted to the production of semen. Aristotle is saying that at this stage the هيئة is still growing it is best for sexual activity to begin when its growth is 'no longer abundant', for when the body is more or less at full height, the transformation of nourishment into semen does not drain the body of needed material." [29]

Additionally, "Aristotle tells us that the region round the eyes was the region of the head most fruitful of seed ("most seedy" σπερματικώτατος), pointing to generally recognised effects upon the eyes of sexual indulgence and to practices which imply that seed comes from liquid in the region of the eyes." [30] This may be explained by the belief of the Pythagoreans that "semen is a drop of the brain [τὸ δε σπέρμα εἶναι σταγόνα ἐγκέφαλου]." [31]

Greek Stoic philosophy conceived of the Logos spermatikos ("seminal word") as the principle of active reason that fecundated passive matter. [32] The Jewish philosopher Philo similarly spoke in sexual terms of the Logos as the masculine principle of reason that sowed seeds of virtue in the feminine soul. [33]

The Christian Platonist Clement of Alexandria likened the Logos to physical blood [34] as the "substance of the soul", [35] and noted that some held "that the animal semen is substantially foam of its blood". [36] Clement reflected an early Christian view that "the seed ought not be wasted nor scattered thoughtlessly nor sown in a way it cannot grow." [37]

Women were believed to have their own version, which was stored in the womb and released during climax. Retention was believed to cause female hysteria. [38]

In ancient Greek religion as a whole, semen is considered a form of miasma, and ritual purification was to be practised after its discharge. [39]

Sacred semen

In some pre-industrial societies, semen and other body fluids were revered because they were believed to be magical. Blood is an example of such a fluid, but semen was also widely believed to be of supernatural origin and effect and was, as a result, considered holy or sacred. The ancient Sumerians believed that semen was "a divine substance, endowed on humanity by Enki", the god of water. [40] : 28 [41] The semen of a god was believed to have magical generative powers. [40] : 49 In Sumerian mythology, when Enki's seed was planted in the ground, it caused the spontaneous growth of eight previously-nonexistent plants. [40] : 49 [42] Enki was believed to have created the Tigris and Euphrates rivers by masturbating and ejaculating into their empty riverbeds. [40] : 32, 49 The Sumerians believed that rain was the semen of the sky-god An, [43] which fell from the heavens to inseminate his consort, the earth-goddess Ki, [43] causing her to give birth to all the plants of the earth. [43]

Dew was once thought to be a sort of rain that fertilized the earth and, in time, became a metaphor for semen. The Bible employs the term "dew" in this sense in such verses as Song of Solomon 5:2 [44] and Psalm 110:3, declaring, in the latter verse, for example, that the people should follow only a king who was virile enough to be full of the "dew" of youth. [45]

The orchid's twin bulbs were thought to resemble the testicles, which is the etymology of the disease orchiditis. There was an ancient Roman belief that the flower sprang from the spilled semen of copulating satyrs. [46]

In a number of mythologies around the world, semen is often considered analogous to breast milk. In the traditions of Bali, it is considered to be the returning or refunding of the milk of the mother in an alimentary metaphor. The wife feeds her husband who returns to her his semen, the milk of human kindness, as it were. [47]


شاهد الفيديو: مراحل تكوين الحيوانات المنوية توجيهي (أغسطس 2022).