Вік сперми має величезний вплив на відтворення в новому дослідженні

Підручники середньої шкільної статі містять певні варіації на класичному фото: одне велике, красиве яйце, оточене великою кількістю крихітних, звиваються сперми. Оскільки всі ці сперматозоїди одночасно випускаються в один великий сплеск, ми часто не думаємо про унікальні характеристики кожного окремого плавця, але, як показали дослідження, опубліковані в четвер Букви еволюції показує, що деякі з цих сперматозоїдів краще, ніж інші.

Команда вчених з Університету Східної Англії та Упсальського університету пише про те, що сперматозоїди, які живуть певний період часу, принаймні для сперми данио, вони експериментували у своєму дослідженні. Зокрема, сперматозоїди, що виробляли найбільш і найбільш здорових потомків, були ті, які жили довше - або, по-іншому, ті, які є старше.

"Це дивовижний результат, який свідчить про те, що важливо зрозуміти, як вибір сперми може сприяти придатності наступних поколінь", - сказав головний дослідник, доктор філософії Сімоне Іммлер, чию лабораторію в Університеті Східної Англії Біологічні науки зосереджені на біології статевого розмноження.

Ви, можливо, задаєтеся питанням: чи не всі сперми одного віку? Це хороше питання, але, як пишуть Іммлер та її команда, деякі сперматозоїди, природно, довше живуть, ніж інші - так само, як деякі люди - роблячи їх “старшими” до того часу, коли вони потраплять до яйця. Зрештою, у сперми кожен має свій генетичний матеріал, і існує широкий діапазон генетичних відмінностей між спермою в одній партії, як показали попередні дослідники. Сперма, яка природно довше жила, свідчить нове дослідження, це сперма, яка продовжує мати більш здорове потомство.

У експериментах команда брала еякулят з чоловічого данио і розділяла його на дві половини. Одна половина пройшла 25-секундну обробку, що призвело до «зниження кількості рухомої сперми на 50%», перш ніж вона була використана для запліднення яєць. Іншими словами, ця партія була обрана для довгоживучої сперми (оскільки всі інші були видалені за 25 секунд).

Інша половина еякуляту пройшла подібне лікування, але потім негайно використовувалася для запліднення яєць, ніж чекати 25 секунд. Оскільки не було жодних шансів на смерть будь-якої короткоживучої сперми, «яйця можуть бути запліднені будь-якою спермою, здатною до запліднення», як пише команда.

Яйця продовжували виробляти рибних немовлят, і протягом двох років Іммлер та її команда стежили за здоров'ям цих нащадків. Зрештою, вони виявили, що «коли ми вибираємо для довгоживучої сперми в еякуляті чоловічого даниа, отримане потомство набагато спритніше, ніж їхні повноцінні братів і сестер, котрі живуть більш короткоживучою спермою одного чоловіка», - сказав Іммлер.

Це дивно, каже вона, оскільки раніше вчені ніколи не думали, що це важливо, який сперму запліднюють яйце. Все, що мало значення, це те міг. Але, як вони виявили, якість окремої сперми має значення - зокрема, її тривалість життя - коли справа доходить до здоров'я дітей.

Поки що не зрозуміло, чому деякі сперми живуть довше за інших, але пояснення, швидше за все, не пов'язане з їхніми генами. Деякі сперматозоїди можуть бути генетично краще підготовлені, щоб зробити здорове потомство, ніж інші, і протягом тривалого еволюційного циклу - багато циклів довгоживучої сперми, що призводить до здорових дітей - цей процес міг би сформувати репродукцію цих данио і, можливо, інших видів.

Команда вже шукає гени, які ведуть до довгоживучої сперми, прокладаючи шлях до поліпшених методів запліднення. Наразі ми можемо звернутися до класичного зображення підручника з новою точкою зору: хоча всі вони можуть виглядати однаково, кожна сперма особлива - деякі більше, ніж інші.