При много членестоноги оплождането е и „отборна игра“

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива

Ново проучване в Nature Communications показва, че „конюгацията“ на сперматозоиди, при която клетките се движат в групи, а не поотделно, се е появявала независимо близо 45 пъти през последните над 500 милиона години от еволюцията на членестоногите.

Оплождането обикновено се описва като надпревара, в която милиони сперматозоиди се борят да достигнат до една единствена яйцеклетка първи. Ново изследване на екип от Сиракузкия университет (САЩ), Университета на Сиена (Италия) и Университета в Сегед (Унгария) показва, че при много видове членестоноги (насекоми, паякообразни, ракообразни, многоножки) успехът зависи не толкова от конкуренцията, колкото от сътрудничеството между самите сперматозоиди.

Явлението се нарича сперматозоидна конюгация: два или повече сперматозоида се свързват физически, за да образуват структури, които вероятно им помагат да преодолеят пътя през женската репродуктивна система. Откритието е направено за пръв път преди повече от век, но досега се е смятало за рядко изключение. Новите данни обаче сочат обратното.

Изследователският екип, воден от Р. Антонио Гомес и Скот Питник от Сиракузкия университет, е прегледал десетилетия публикувана литература за структурата на сперматозоидите при 621 вида членестоноги и сродни групи. Данните са нанесени върху времево калибрирано филогенетично дърво, за да се проследи кога и колко пъти се е появявала конюгацията в еволюционната история на групата.

Анализът показва, че конюгацията вероятно възниква за пръв път преди около 452,6 до 508,5 милиона години, по линията, довела до насекомите. Оттогава чертата е била независимо придобивана и губена по около 45 пъти. Въпреки че несвързаните сперматозоиди изглежда са изходното състояние за групата, членестоногите са прекарали приблизително две трети от еволюционната си история с конюгирани сперматозоиди. Явлението присъства във всички съществуващи подфилуми на членестоногите и в над една трета от изследваните разреди.

Учените разграничават пет типа конюгация: агрегати, двойки, „руло“, сперматостили и обвити конюгати. Агрегатите, при които главите на сперматозоидите се групират в секретирания от мъжкия материал, изглеждат най-неспециализираната форма и най-често служат като изходна точка, от която възникват останалите, по-сложни типове.

Ключова роля играе т.нар. спермо-асоцииран материал, извънклетъчно вещество, което свързва клетките помежду им. Данните сочат, че появата на SAM обикновено предхожда еволюцията на конюгацията, а не обратното.

Екипът е сравнил и протеомите на сперматостилите при видове бръмбари и полутвърдокрили, при които тази структура е възникнала напълно независимо. Въпреки различния произход, около 21,7 % от установените протеини съвпадат, а сред най-изобилните във всички изследвани видове са ензими от групата на левцил аминопептидазите. Резултатът подсказва, че еволюцията многократно е посягала към сходен „генетичен инструментариум“, за да изгради подобни структури.

Авторите предлагат и нова хипотеза за функцията на конюгацията: тя може да служи не само за подобряване на подвижността, а и за пренасяне и задържане на важни за оплождането протеини в местата за съхранение на сперматозоиди в тялото на женската.

Освен теоретичното значение за еволюционната биология, находките имат и практическо приложение. Инвазивният вид петнист фенерник (Lycorma delicatula), сериозен земеделски вредител в САЩ, се отличава с необичайна биология: сперматозоидите му не се конюгират, а всеки поотделно е обвит в дебел слой SAM. Учените предполагат, че нарушаването на този материал би могло да се превърне в целенасочен метод за контрол на вредителя. Резултатите могат да насочат и бъдещи изследвания на човешката плодовитост отвъд модела „побеждава най-бързият сперматозоид“.

Авторите отбелязват, че конкретната адаптивна полза от конюгацията все още не е доказана за нито един вид и остава основен въпрос за бъдещи изследвания, тъй като поведението на сперматозоидите под микроскоп на предметно стъкло често се различава от това вътре в тялото на женската.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.