Тетоважа Сцотта Питницка није баш суптилна. Огромна црно-бела сперма се увија и подиже уз десну подлактицу, изгледа да је упала и ушла из његове коже пре него што је ушла у главу величине песнице на његовом бицепу. Нити биолог Универзитета Сирацусе није резервисан за своју необичну телесну уметност, која се једном појавила у монтажи угледних тетоважа научника објављеној у часопису Тхе Гуардиан .
За Питника његова замршена мастило одражава његову дубоку фасцинацију сперме „невероватно јединственом биологијом“. Узмите у обзир, каже, да су сперме једине ћелије у телу које су предодређене за избацивање у страно окружење - подвиг који захтева драматичне физичке промене. прелазе из тестиса у женски репродуктивни тракт.
Сличан садржај
- Најранији сисари су се охладили спуштеним тестисима
- Зашто су научници послали сперму миша на Међународну свемирску станицу
- Сада можете измјерити мушку плодност помоћу апликације за паметне телефоне
- Контрацептивни гел назван "ИУД за мушкарце" ствара га путем испитивања мајмуна
„Ниједна друга ћелија не чини то“, каже Питник, који проучава сперму више од 20 година. "Они имају ту аутономију."
У својој лабораторији Питницк инжењери сперме воћа лете у зрно црвено и зелено тако да их може посматрати како се крећу разрезаним репродуктивним трактима женских муха. Нада се да ће му рад помоћи да открије како се сперматозоиди понашају у женским телима, подручје истраживања које је још увек у поодмаклој фази. Овакве иновације могу једног дана објаснити велику разноликост облика и величине сперме у читавом животињском царству. Штавише, они би на крају могли да помогну истраживачима да развију третмане за неплодност код људи, као и ефикасније мушке контрацептиве.
"Ми скоро ништа не разумемо у функцији сперме, шта ради сперма", каже Питницк. Многи одговори на ове непознанице вероватно се крију унутар друге половине сперме: женских тела.
Ово би могло бити разочарање храбрих биолога који су први пут гледали сперматозоиде у свом пуном сјају у 17. и 18. веку, користећи тада револуционарни микроскоп. Ови рани научници нашли су задатак да одговоре на најосновнија питања, на пример: Да ли су сперме живе животиње? Да ли су паразити? И, садржи ли свака сперма сићушно претходно формирано одрасло човече увијено унутра? (На то ћемо доћи касније.)
Лееувенхоекова рана микроскопска опажања кунићеве сперме (слике 1-4) и сперме паса (слике 5-8). (Викимедиа Цоммонс) Особа са сумњивом части да је прва детаљно проучила сперму био је Антон ван Лееувенхоек, Холанђанин који је развио рани сложени микроскоп. Ван Лееувенхоек је први пут користио своје ново средство да испита више чедне предмете као што су убоди пчела, људске уши и језерска вода средином 1670-их.
Колеге су га молиле да окрене сочива према сперми. Али бринуо је да би било непристојно писати о сперми и односима, па је застао. Коначно, 1677. године, одустао је. Испитајући сопствени ејакулат, одмах су га погодиле сићушне „животињске чоколадице“ које је затекао унутра.
Нестрпљив је да своја сазнања чак подели са колегама - а камоли да им се тетовира врбавац на руку - ван Лееувенхоек је неодлучно написао Краљевском друштву Лондона о његовом открићу 1677. " Ако ваше господство треба да узме у обзир да би та запажања могла одвратити или скандирати наученима, Искрено молим ваше лордство да их сматрате приватним и да их објавите или уништите онако како ваше господство сматра прикладним . "
Његово лордство (ака председник Краљевског друштва) одлучило је да објави открића ван Лееувенхоека у часопису Пхилосопхицал Трансцлатиона 1678. - тако је започео потпуно ново поље биологије сперме.
Тешко је преувеличити колико би се тајанствене ове микроскопске зазори тада појавили научницима. Пре открића ових „животињских човека“, теорије о томе како су људи направили више људи распрострањене су, каже Боб Монтгомерие, биолог који проучава репродукцију животиња на Универзитету Куеен у Канади. На пример, неки су веровали да пара коју емитира мушки ејакулат на неки начин подстиче жене да направе бебе, док су други веровали да мушкарци заправо стварају бебе и преносе их женкама на инкубацију.
"Можете замислити колико је тешко кад немате појма о чему се ради", каже Монтгомерие. То јест: без могућности да виде сперму и јајашце, ови научници су заиста само извлачили теорије из танког ваздуха.
У 17. веку, многи истраживачи су веровали да свака сперматозоид садржи сићушно, потпуно формирано човеко унутар ње, као што је илустровано у овој скици Ницолаас Хартсоекер из 1695. године. (Викимедиа Цоммонс) Чак и након што је Ван Лееувенхоек 1677. године открио сперму, прошло је отприлике 200 година пре него што су се научници сложили како се људи формирају. Два основна поља мисли појавила су се успут: С једне стране, „преформационисти“ су веровали да сваки сперматозоид - или свако јаје, зависно од кога сте питали - садржи малено, потпуно формирано човеко. Према овој теорији, јаје - или сперма - једноставно су обезбедили место за развој.
С друге стране, "епигенези" су тврдили да су и мужјаци и жене допринели материјал за формирање новог организма, мада нису били сигурни ко је тачно допринео. Открића током 1700-их пружила су још доказа за ову аргументацију, укључујући откриће из 1759. године да пилићи постепено развијају органе. (Монтгомерие то примећује у књизи Биологија сперме: Еволуциона перспектива, коју су уредиле колеге, укључујући Питницк.)
Са побољшањима на микроскопу, истраживачи средином 19. века приметили су развој ембриона у јајима морског јежа, који су повољно транспарентни. Ова опажања наставила су оповргавати концепт преформације и омогућила су истраживачима да почну да питају како сперма и јаје заједно раде на стварању нових организама.
Истраживање сперме такође баца светлост на остале телесне системе. Шездесетих година прошлог века истраживачи су идентификовали протеин динин који је одговоран за кретање сперме. „Испоставило се да је исти моторни протеин одговоран за све врсте процеса који се одвијају у ћелијама“, каже Цхарлес Линдеманн, професор емеритус са Универзитета Оакланд у Мичигену који је проучавао покретљивост сперме. Данас знамо да је динин укључен у кретање микроскопских ћелијских структура попут цилија и флагела, које су кључне за многе телесне функције.
Ипак, рани напредак у истраживању плодности је полако кренуо. Монтгомерие једноставно није имао много радних научника тада, а камоли научника за сперму. Процењује да је у то време било само неколико десетина људи који су истраживали сперму; за поређење, отприлике 400.000 научника данас проучава рак. „Неки људи су то радили, али можда и недовољно“, каже Монтгомерие.
Питницк додаје да неколико раних истраживача који су проучавали сперматозоиде можда није у потпуности уважило улогу женског репродуктивног система у једначини плодности - превид који би могао објаснити зашто је ово подручје и данас таква мистерија. „Део тога је мушка предрасуда у биологији да мисли да женка није важан део приче, а то се враћа у биологију сперме до ове целе идеје о преформацији“, каже Питник.
Са техничке стране, посматрање померања сперме код женке логистички је веома изазовно. Као што Питницк истиче, прилично је тешко добити камеру унутар женског репродуктивног тракта.
То је гениј који стоји иза његових ужарених спермија воћних муха и могућности да их прати у реалном времену. Горњи видео приказује уклоњени репродуктивни тракт женске воћне мухе, коју је Питник држао нетакнутом у физиолошком раствору. Када је живела, та женка је била спојена са мужјаком зелене сперме, а потом се пар дана касније парила са мужјаком црвене сперме. Само су главе сперме означене флуоресцентним протеином, тако да се репови сперме не могу видети.
Овом врстом технологије Питник може стећи увид зашто постоји толико много различитих облика и величине сперме. На пример, ужарени сперматозоиди које он проучава имају мега дуге репове који досежу и до 6 центиметара када се одмотавају - отприлике дужину вашег ружичастог прста, а најдужи су познати у животињском царству. Провео је деценије покушавајући да схвати зашто се мува развија на овај начин, и коначно је пронашао женски репродуктивни тракт као извор свог одговора.
Док се Питник фокусира на мухе, сперма је такође привукла пажњу модерних научника који покушавају да помогну људским паровима који покушавају да зачеју. Питницкови налази могли би нехотице помоћи у овом задатку. „У многим случајевима то је разлика у компатибилности између одређеног мушкарца и жене, а они не познају основни механизам“, каже он. „Разумевање интеракције сперме и жена сигурно може да баци светло на разумевање нових објашњења неплодности и вероватно нових решења за то.“
Основно истраживање сперме такође ће помоћи убрзавању напретка у развоју мушких контрацептива, каже Даниел Јохнстон, шеф Сектора за истраживање контрацепције на Националном институту за здравље. До сада су истраживачи испробали све, од гелова до таблета, али ефикасна, поуздана контрола рађања мушкараца и даље је неизбежна. Јохнстон каже да се научници и даље суочавају са најосновнијим питањима: шта је сперма, уопште?
Сперме ћелије се невероватно разликују у животињском царству. Ова појединачна сперматозоидна плодна мува може достићи неколико центиметара када се не разнесе. (Романо Далла) "Морамо заиста да разумемо шта чини сперма", каже Јохнстон, који је радио на описивању пуног садржаја протеина у сперми - важан први корак у разумевању начина дизајнирања ефикасних контрацептива. "Када то схватите, потенцијално можете почети да разумете шта морамо да спречимо."
Недавно је приватна група под називом Иницијатива за контрацепцију мушкараца расписала конкурс који ће финансирати један иновативни истраживачки пројекат контрацепције. * Гунда Георг, медицинска хемичарка са Универзитета у Минесоти, пласирала се у први круг конкурса за своје истраживање о неплодности. - повезани гени код мишева који би се на крају могли користити за развој мушке контрацепцијске пилуле.
Њено тренутно истраживање помаже да се утврде одговарајуће дозе за такве лекове и процени потенцијални нежељени ефекти. На крају крајева, „ако мушкарац престане да узима таблету, мора се потпуно вратити у нормалу“, каже Георг.
Јохнстон је задовољан што има могућност да подржи ову врсту истраживања у НИХ-у, како из интересовања за помицање мушких контрацептива напред, тако и због темељне сплетке у сперми која се није зауставила током своје 25-годишње каријере. "Сперме су фасцинантне", каже Јохнстон, "не постоје ништа попут њих."
Питницк се, наравно, слаже. Срамота коју су научници као што је ван Лееувенхоек показали у раним данима, каже да је опала на том пољу. „Мислим да данас нема превише биолога који имају било какву нелагодност у вези са тим стварима“, каже Питницк. А за њега лично? „Волим ову биологију“, каже он. "Разговараћу са било ким о томе ко је спреман да слуша."
Биљешка уредника, 7. јуна 2017.: У овом дјелу првотно је наведено да је Иницијатива за контрацепцију мушкараца била смјештена под НИХ; то је приватни подухват.
