Отбор
сперматозоидов
(мошонка—“холодильник” или ещё и
“термометр”?)
 “Причины
эволюции мошонки до сих пор обсуждаются
репродуктивными биологами и всё ещё не имеют
общепризнанного ответа....
Левое яичко обычно подвешено ниже правого, чтобы они
не сжимали друг друга между бедрами” [1].
С развитием внутреннего
оплодотворения исчезает необходимость в большом числе гамет.
Однако подверглась редукции только женская линия—от
миллионов яйцеклеток у рыб до небольшого количества у
млекопитающих. Число сперматозоидов осталось на уровне сотен
миллионов. Поддержание «популяционной» системы в
сперматогенезе и экологическая специализация мужского пола
позволяют предположить существование естественного отбора
сперматозоидов. Для животных с малым количеством потомства и
редкой сменой поколений это может быть полезным.
Для реализации такого
отбора необходимо, чтобы отбираемые гены были представлены в
фенотипе сперматозоидов. Можно предположить, что это должны
быть гены стабильности к наиболее общим факторам среды
(температура, и другие). Если это так, то Менделевское
распределение фенотипов должно нарушаться при скрещивании
гетерозиготного самца с гомозиготной самкой. Такие нарушения
были обнаружены у мышей при передаче гена бесхвостости от
гетерозиготного самца к его потомству. В реципрокном
скрещивании эффект отсутствовал.
Длина хвоста связана с температурой среды. Согласно правилу
Аллена чем дальше на Север находится популяция животных, тем
короче у них хвосты. У грызунов, содержавшихся при
экстремальных температурах длина хвоста изменялась
соответственно.
Второе условие
необходимое для отбора сперматозоидов—их контакт со средой.
При наружном оплодотворении сперматозоиды имели
температурный и химический контакт со средой. После перехода
к внутреннему оплодотворению этот контакт был утрачен. У
теплокровных животных только поверхность тела имеет
температурный контакт со средой. Возможно это привело к
выносу яичек из брюшной полости, в то время как яичники
остались внутри.
У очень больших и
водных животных не подверженных заметным колебаниям
температуры, а также у птиц, имеющих гомогаметных самцов,
яички находятся в брюшной полости. Считается , что цель
выноса—понижение температуры при которой происходит
сперматогенез (температура крови достигающей яичек на
1.5-2.5оС меньше температуры тела [1]). Если это
так, то вынос яичек должен происходить прежде всего у птиц,
так как их температура тела на несколько градусов выше чем у
млекопитающих. У птиц, однако, яички находятся в брюшной
полости. Это позволяет заключить, что отбор сперматозоидов
возможен только у гетерогаметного пола и реализуется только
у сперматозоидов несущих Y–хромосому. Во-первых Y–хромосома
«экологическая» и реализует контакт со средой. Во-вторых,
появление самца с необходимым генотипом более эффективно для
адаптации популяции, так как самец производит больше
потомства. Известно, что у самцов с редкими генотипами
повышается половая активность и она регулируется
Y–хромосомой.
[1].
K. S. Saladin “Anatomy and physiology”, Third Ed.
McGraw Hill, 2004 p.
1024-1027.
Подробнее:
О возможности
существования адаптивного отбора сперматозоидов. Геодакян В.
А. III Всесоюзная конф. по биологической и медицинской
кибернетике. Тез. докл. М. - Сухуми, 1978г, с. 244–247.
|