Kamikaze Spermien oder fehlerhafte Produkte?

Erstaunlicherweise enthält das durchschnittliche menschliche Ejakulat etwa 250 Millionen Spermien. Und Studien haben gezeigt, dass die Fruchtbarkeit zunehmend sinkt, wenn die Gesamtanzahl unter 70 Millionen sinkt (siehe meinen 21. Mai nach "Sperma Counts Updated"). Erfolgreiche Befruchtung benötigt eindeutig eine große Anzahl von Spermien. Aber es gibt noch eine andere, ebenso erstaunliche Tatsache: Viele Spermien in einem durchschnittlichen menschlichen Ejakulat sind missgebildet. Erhebliche Beweise zeigen, dass das optimale menschliche Sperma einen ovalen Kopf, ein mittelgroßes Mittelstück und einen ziemlich langen, geraden Schwanz hat. Aber viele Spermien in einem menschlichen Ejakulat unterscheiden sich deutlich in ihrer Form. Häufige Mängel sind gerundete, konische, klumpige, doppelte, unterdimensionierte oder übergroße Köpfe, zu kleine oder zu große Mittelstücke und verkümmerte, gewendelte oder doppelte Schwänze. Warum brauchen wir eine große Anzahl von Spermien, wenn so viele offensichtlich defekt sind?

Spermafehler bei Menschen und Affen

Die ungewöhnliche Prävalenz defekter Spermien im menschlichen Samen wurde erstmals 1974 von J. Michael Bedford in einer breiten Übersicht über Vergleiche mit anderen Primaten eindeutig erkannt. Bedford erklärte, dass abnormale Spermien in menschlichen Ejakulaten weit häufiger vorkommen als bei anderen Säugetieren, sei es wild oder häuslich, und dass Kleidung dafür verantwortlich sein könnte. Drei Jahre später veröffentlichten Hectór Seuánez und Kollegen eine bahnbrechende Arbeit über Spermiogramme für alle Menschenaffen im Vergleich zu Menschen. Sie zeigten, dass die Spiegel an defekten Spermien bei Bonobos (2%), Schimpansen (4,5%) und Orang-Utans (1,5%) weit niedriger waren als bei Menschen (27%). Aber das Niveau bei Gorillas (29%) war dem beim Menschen sehr ähnlich. Dies schließt den Hinweis aus, dass das hohe Niveau an defekten Spermien im menschlichen Samen auf Kleidung zurückzuführen ist. 1981 führte Björn Afzelius eine interessante Diskussion mit dem Hinweis auf "eine Fülle von abnormen Samenzellen im menschlichen Ejakulat, mit 20-35% strukturell abnormen Spermatozoen sogar bei voll fruchtbaren Männern, verglichen mit weniger als 5% bei den meisten anderen Arten ". Er stellte fünf mögliche Ursachen für Mängel fest: (1) Kleidung; (2) Erhitzen des Hodensacks; (3) Umweltkontaminanten; (4) Degeneration; (5) Paarungsgewohnheiten.

Verwirrenderweise ist der Anteil der Spermien in menschlichen Ejakulaten, die als "normal" erkannt wurden, seit den 1970er Jahren stetig gesunken. Während ursprünglich angenommen wurde, dass etwa 70% der Spermien keine sichtbaren Anomalien aufweisen, zeigen die neuesten Zahlen nach strengen Kriterien, dass bei fertilen Männern nur 4% der Spermien frei von Defekten sind. Die neuen Kriterien basieren auf dem Auftreten von Spermien, die die Migration durch den Zervixschleim überstehen.

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Die Kamikaze-Hypothese

Ausgehend von der Vorstellung, dass abweichende Spermien mit Paarungsgewohnheiten verbunden sein könnten, schlugen 1988 Robin Baker und Mark Bellis vor, dass verschiedene Arten von Spermien für verschiedene Funktionen angepasst werden könnten. Sie schlugen vor, dass die meisten für eine "Kamikaze" -Rolle angepasst sind, um Spermien anderer Männchen zu blockieren, während nur ein paar Spermien in einem Ejakulat "Ei-Getter" sind. Im folgenden Jahr, als Reaktion auf eine Herausforderung von Sandy Harcourt, erweiterten Baker und Bellis ihre Hypothese. Insbesondere spekulierten sie, dass Eizünder "das kleinste, nicht das meiste, gemeinsame Sperma in einem Ejakulat" seien und daher normalerweise nicht geformt seien, und meinten, dass "weit davon entfernt, Eizünder zu sein, die sogenannten" normalen "Spermien sind in der Tat die wichtigsten der Kamikaze-Morphen. "In ihrem 1995 erschienenen Buch erweiterten Baker und Bellis ihre Hypothese sogar noch weiter und teilten Kamikaze-Spermien in zwei Kategorien ein, einige mit gewundenen Schwänzen, um Kanäle im Zervixschleim und andere mit normaler Form zu blockieren suchen und zerstören. Sie berichteten über das experimentelle Mischen von Samenproben von zwei Männern, was offenbar den Anteil von toten und aufgerollten Schwanzspermen erhöhte. Beweise wurden auch zitiert, die eine positive Beziehung zwischen Konzeption und großköpfigen Spermien anzeigen. Unglücklicherweise für diese Hypothese lieferten 1999 von Harry Moore und Kollegen durchgeführte sorgfältige Experimente zur Ejakulatvermischung keine Bestätigung. Sie beobachteten "sehr wenige signifikante Veränderungen in der Spermienaggregation oder Leistung in Mischungen von Spermien von verschiedenen Männchen im Vergleich zu Gemischen desselben Männchens und keine, die mit bereits berichteten Ergebnissen übereinstimmten." Eine prägnante 1998er Besprechung des Buches Baker and Bellis Human Sperm Competition von Roger Short machte den Hinweis, dass relativ seltene großköpfige Spermien in menschlichen Ejakulaten einen doppelten Chromosomensatz haben, mit katastrophalen Folgen für die Befruchtung. So viel zur Kamikaze-Hypothese.

Defekte Spermien sind auf eine schlechte Qualitätskontrolle zurückzuführen

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In der Tat ist es jetzt völlig klar, dass das hohe Niveau von defekten Spermien in menschlichen Ejakulaten schlechtes Qualitätsmanagement widerspiegelt, nicht Evolution von verschiedenen Arten für verschiedene Funktionen. Wie Alan Dixson anmerkt, sollte Kamikaze-Sperma, wenn es zu den Ergebnissen von Harcourt, Short und anderen hinzugefügt wird, bei Arten, die mit intensiver Sperma-Konkurrenz konfrontiert sind, sicherlich am häufigsten vorkommen. Dennoch sind defekte Spermien bei Schimpansen und Bonobos viel seltener, die sich prompt paaren und besonders große Hoden haben, um besonders viele Spermien hervorzubringen (siehe meinen 7. August nach Sperm Wars: Dispatch von einem Kriegsdienstverweigerer aus Gewissensgründen ). Im Gegensatz dazu haben Gorillas und Menschen relativ kleine Hoden, produzieren aber viele defekte Spermien. Daher scheinen Spezies, die nicht dazu geeignet sind, einer signifikanten Konkurrenz von Spermien, wie Menschen und Gorillas, entgegenzuwirken, scheinbar abnorme Spermien aus ihren Ejakulaten zu eliminieren. Wie bei so viel Fortpflanzung überlassen sie diese Aufgabe den Weibchen!

R eferenzen

Afzelius, BA (1981) Abnormale menschliche Spermatozoen einschließlich vergleichender Daten von Affen. American Journal of Primatology 1 : 175-182.

Baker, RR & Bellis, MA (1988) "Kamikaze" Sperma bei Säugetieren? Tierverhalten 36 : 936-939.

Baker, RR & Bellis, MA (1989) Ausarbeitung der Kamikaze-Sperma-Hypothese: eine Antwort an Harcourt. Tierverhalten 37 : 865-867.

Baker, RR & Bellis, MA (1995) Der menschliche Sperma-Wettbewerb: Kopulation, Masturbation und Untreue . London: Chapman & Halle.

Bedford, JM (1974) Biologie der Primatenspermatozoen. Beiträge zur Primatologie 3 : 97-139.

Dixson, AF (2012) Primaten-Sexualität: Vergleichende Studien der Prosimianer, Affen, Menschenaffen und Menschen (Zweite Auflage) . Oxford: Oxford Universitätspresse.

Harcourt, AH (1989) Deformierte Spermien sind wahrscheinlich nicht adaptiv. Tierverhalten 37 : 863-865.

Harcourt, AH (1991) Spermiewettbewerb und die Evolution von nicht fertilisierenden Spermien bei Säugetieren. Evolution 45 : 314-328.

Moore, HDM, Martin, M. & Birkhead, TR (1999) Keine Beweise für Killersperma oder andere selektive Interaktionen zwischen menschlichen Spermatozoen in Ejakulaten verschiedener Männchen in vitro . Verfahren der Royal Socety London B 266 : 2343-2350.

Seuánez, HN, Carothers, AC, Martin, DE & Short, RV (1977) Morphologische Anomalien in den Spermatozoen der Menschenaffen und Menschen. Natur 270 : 345-347.

Kurz, RV (1998) Review of Human Sperm Competition: Kopulation, Masturbation und Untreue (1995) von Robin R. Baker & Mark A. Bellis (London & New York: Chapman & Hall). Newsletter der European Sociobiological Society 47 : 20-23.

Und hier ist ein Link zu dieser feurigen Buchrezension von Roger Short:

http://rint.rechten.rug.nl/rth/ess/ess47.htm