Защо тестисите на мъжките са в уязвима торбичка, а не зад дебел слой броня
Vervet с неонов скротум.
Много от нас са запознати с футбола от първа ръка и често са виждали такава картина, където футболисти покриват важни за пълноценен живот органи по време на свободен удар. Но въпросът е – защо тези органи са на толкова уязвимо място? Правейки аналогии, може да се каже, че тази ситуация напомня как ако банката реши да държи парите не в подземен трезор, а да ги постави под навес на входа на сградата. Е, нека се опитаме да разберем защо всичко се оказа така.
Често на въпроса „защо тестисите са разположени в скротума“ чуваме прост отговор - всичко е свързано с температурата - по-ниската температура осигурява производството на семена. Дълго време тази хипотеза ми се струваше убедителна, но за да изчистя съвестта си, реших да прегледам набързо какво пишат експерти по този въпрос. За моя изненада се оказа, че малцината, които са посветили времето си на изучаване на този наболял проблем, не могат да стигнат до консенсус относно хипотезата за охлаждане.
Голям брой източници потвърждават, че производството на сперматозоиди, включително и при нашия човек, протича много по-добре при температура с няколко градуса по-ниска от телесната. Проблемът е, че това явление изобщо не доказва, че необходимостта от охлаждане на тестисите е причината за излизането им от коремната кухина. Тук ситуацията е същата като при кокошката и яйцето - дали тестисите са излезли от коремната кухина, защото топлината им е била противопоказна, или работят по-добре "на студено", защото е трябвало да напуснат тялото?
Защитени са жизненоважни органи, които работят най-добре при 36,9 градуса по Целзийскелет. Така например мозъкът и бъбреците ни са защитени от черепа и ребрата, а репродуктивните органи на нашите прекрасни дами са скрити зад костите на таза. Разбира се, незачитането на защитата е изпълнено с различни проблеми. И така, всяка година хиляди мъже търсят медицинска помощ за спукан скротум или други подобни проблеми (понякога е по-добре да не се чудите как сте се справили с това).
Пътят, който изминават тестисите от корема до скротума, също понякога е сложен. На осмата седмица на развитие плодът има две анатомични унисекс образувания, които след това ще станат или тестиси, или яйчници. При момичетата тези рудиментарни органи в процеса на вътрематочно развитие не отиват никъде много далеч и остават в областта на бъбреците, но при момчетата те бавно се спускат върху система от мускули и връзки в продължение на седем седмици. След това няколко мускулни контракции избутват тестисите през ингвиналния канал.
Както знаете, колкото по-сложен е процесът, толкова по-вероятно е нещо да се обърка. Около три процента от момчетата се раждат с неспуснати тестиси и въпреки че често се решава естествено, в един процент от случаите състоянието изисква операция. В противен случай това състояние застрашава развитието на безплодие. По мои спомени един очевидно срамежлив и може би невнимателен млад мъж издържа до 18 години с едностранен крипторхизъм. Но в 442-ра болница решиха, че армията няма нужда от такива уникални и за 15 минути решиха този въпрос с местна упойка.
Самото преминаване на тестиса през ингвиналния канал също допринася за сложността. Понякога през него преминават неща, които на теория трябва да останат вътре в тялото. Според медицинската статистика в САЩ годишно се извършват около 600 000 операции.премахване на ингвинална херния. По-голямата част от пациентите са мъже. Този повишен риск от херния и безплодие по никакъв начин не е в съответствие с идеята на еволюцията за „оцеляването на най-силните“. Как може такава характеристика като наличието на скротум, с всички съпътстващи недостатъци на такъв дизайн, да се впише в рамката на еволюцията?
Ако започнете да разглеждате някаква еволюционна черта, тогава един от първите въпроси е „Кой е отбелязал тази черта и кой от нейните носители е първият, достигнал такъв живот?“ При птици, влечуги, риби и земноводни мъжките репродуктивни органи са разположени вътре в тялото. Наличието на скротум е уникално за бозайниците. Последните изследвания показват, че монументалният процес на спускане на тестисите е настъпил доста рано. И което е по-важно, еволюцията на скротума се е случила два пъти.
Първите бозайници са се появили преди около 220 милиона години. Пионерите на бозайника бяха птицечовката и нейните най-близки роднини, тоест тези, които имаха топла кръв, козина и способността да произвеждат мляко (самата птицечовка, между другото, няма зърна, а по-скоро изпотява мляко от себе си). Но въпреки това първите бозайници все още са снасяли яйца, като техните предшественици влечуги. Тестисите на птицечовката, както на всички ранни бозайници, са били разположени там, където са се образували по време на развитието - тоест близо до бъбреците. Преди около 70 милиона години се появяват торбестите животни. Именно тези организми бяха първите собственици на скротума. Днес почти всички представители на това семейство имат тази „икономика“. Въпреки това, географията на външните гениталии е малко по-различна от тази, наблюдавана при плацентарните животни. При торбестите животни скротумът е разположен пред пениса.
Преди петдесет милиона години е имало, да го наречем така, голямото разцепване на скротума. От едноОтстрани виждаме слонове, мамути (ако видите, обадете се на 03), аардварк, морски крави. Но това, което не виждаме точно е, че тези видове имат скротум. Те, подобно на птицечовките, решиха да държат свещеното по-близо до бъбреците. Други обаче решиха да поемат по своя път. И затова прочутото звънене днес се прави от същите котки, кучета, коне, мечки, камили и ... ние. В същото време избраният път на развитие беше очевидно специален, в резултат на което при тези животни скротумът се намира зад пениса.
Най-интересното обаче се случи с онези, които останаха между тези два клона на еволюцията. Има много групи животни, при които е настъпил пролапс на тестисите, но липсва скротум. Учените твърдят с достатъчна степен на сигурност, че те произлизат от предци със скротуми, което означава, че тестисите им са били навън, но след това са се върнали в тялото. Групата от такива животни включваше таралежи, къртици, носорози, тапири, делфини, китове, моржове и други.
За водните бозайници ретракцията на тестисите е напълно оправдана - нещо, което виси навън, може да бъде обилна закуска за тези, които търсят бързо хапване в движение. И в някои случаи може да има много закуски. И така, всеки тестис на гладки китове тежи средно 400 кг. Но какво да кажем за тези, които останаха да ходят по земята? Защо дикобразите, носорогите и други решиха да се отърват от навика да носят домашните си навън?
Научните изследвания, обясняващи наличието на скротума, започват в Англия през 1890 г. в университета в Кеймбридж. Джоузеф Грифис избра нещастни териери за своите експерименти. В желанието си да утоли жаждата си за знания, той „пъхна“ тестисите им обратно в коремната кухина и ги фиксира там с конци. И седмица по-късно откри, че тестисите са дегенерирали - каналчето, къдетосперматогенезата, запушена, което доведе до спиране на производството на сперма. Тогава той направи предположението, че това е причинено от излагане на по-висока телесна температура. Така се ражда хипотезата за охлаждане.
През 1920 г., когато идеите на Дарвин станаха популярни, Карл Мур написа статия, в която обясни, че след като бозайниците се преместиха в класа на топлокръвните животни, повишаването на телесната температура доведе до сериозно нарушение на сперматогенезата и следователно тези с тестиси, излезли от коремната кухина, станаха по-успешни по отношение на възпроизвеждането на потомство.
Наистина, топлината нарушава образуването на сперматозоиди толкова ефективно, че медицински и биологични изследвания единодушно заявяват, че наличието на скротум се дължи на необходимостта от охлаждане на половите жлези. Трудността се състои в това, че много биолози, които са сериозно загрижени за еволюцията на животните, не са доволни от това обяснение. Те твърдят, че тестисите функционират по-добре при по-ниска температура, защото са получили този знак след излизане от тялото.
Ако бозайниците са станали топлокръвни преди около 220 милиона години, това означава, че те все още доста успешно са носили гонади в тялото си преди около 100 милиона години. Оказва се, че тези две събития почти не са свързани. Най-големият проблем с тази хипотеза е, че има много видове „без скротуми“. При всички бозайници, независимо от местоположението на тестисите, температурата вътре в тялото е по-висока от температурата на външната обвивка. Така че птиците, чиято телесна температура достига 42 градуса, не изпитват никакви проблеми с възпроизвеждането на собствения си вид.
Наскоро беше изказана хипотезата, че по-ниските температури предотвратяват мутациите на ДНК на спермата. В допълнение към това учените предлагат теорията, чеобразуването на сперма "на студено" позволява топлината на вагината да действа като допълнителен сигнал, стимулиращ сперматозоидите да се движат към яйцето.
Самият Майкъл Бедфорд от медицинския колеж Корнел не подкрепя особено хипотезата за охлаждане, приложена към самите тестиси, но той постави под съмнение значението на охлаждането на епидидима, тоест „тръбата“, в която се намира спермата след образуването й в тестиса. Сперматозоидите не са в състояние да напуснат тестисите и се нуждаят от известно „довършване“, което просто се случва в епидидима. Бедфорд отбелязва, че при някои животни, чиито тестиси са в коремната кухина, се наблюдават много разширени придатъци, простиращи се почти до самата кожа. В същото време козината на скротума отсъства точно на мястото на изхода на придатъка. Но ако охлаждането на този орган е толкова важно, тогава защо самите тестиси трябва да бъдат изгонени от домовете си?
Друга хипотеза, обясняваща защо сперматогенезата в скротума е по-добра, е, че това външно анатомично образувание играе ролята на нещо като сурово училище за живот на сперматозоидите. Скот Фрийман от Вашингтонския университет предположи, че по-слабият кръвен поток в скротума създава неблагоприятна среда за спермата. В условията на намалена оксигенация оцеляват само най-силните, само тези, които имат по-голям брой митохондрии, осигуряващи силата да се движат през шийката на матката, маточната кухина и фалопиевите тръби. Основният проблем с тази „хипотеза за обучение“ е, че тя обяснява феномена на намален кръвен поток, а не изхода на половите жлези от тялото. В крайна сметка би било много по-лесно да се развие еволюционен признак на намалена перфузия, отколкото да се принудят тестисите да преминат през такъв труден изход.
алтернативагледната точка за наличието на скротум е предложена от швейцарския зоолог Адолф Портман през 1952 г. Според неговото мнение. този орган служи не за охлаждане, а за демонстриране на способностите на мъжа. В подкрепа на мислите си той цитира пример с някои маймуни, при които скротумът има подчертан цвят. Тази теория не е широко приета, тъй като животинските видове, които се стремят да покажат с какво ги е дарила природата под кръста, са малко. И самият признак на оцветяване на скротума се появи много по-късно. В края на краищата не е изненадващо, че в продължение на 100 милиона години някои групи животни са развили тенденция да показват своите ферми.
Ричард Докинс, учен, който не се нуждае от представяне, спекулира от известно време, че наличието на скротума може да се обясни от гледна точка на концепцията за увреждане. Тази теория постулира, че ако една жена трябва да избира между двама ухажори, които са успели да надминат всички останали конкуренти, тогава най-добрият от тях ще бъде този, който е победил при по-трудни условия. Този подход, разбира се, е спорен, но може да се използва, за да се обясни наличието на такива характеристики като богатото оперение на някои птици (същия паун) или способността да пеят силни песни за чифтосване, въпреки факта, че могат да привлекат хищници.
В средата на 90-те години Майкъл Чанс, професор в университета в Бирмингам, посветен на изучаването на поведението на животните, се натъква на вестникарска статия, която предизвиква интереса му. Статията беше посветена на спортното гребане. То предоставя данни, че в пробите от урина, взети от гребците след състезанието, е регистрирано наличие на простатен сок. Наличието му се обяснява с физическите усилия на спортистите - напрежението на коремната стена по време на удари. Въпросът е, че вВ репродуктивния тракт няма сфинктери и следователно компресията на всички анатомични образувания, които съставляват неговия състав, води или до тяхното изпразване, или до изтичане на съдържанието. Така че през 1996 г. беше разработена концепцията за "галоп". Чанс твърди, че освобождаването на тестисите от тялото е необходимо, тъй като бозайниците са започнали да се движат по начин, който е свързан с повишаване на вътрекоремното налягане.
Изучаването на начините на движение на бозайниците ни показва цялото разнообразие от движения. И когато Шанс започна да разглежда животни с интраабдоминални тестиси, той не намери сред тях голям брой от тези, които биха галопирали. Слонове, муравуди и техните роднини, тоест тези с тестиси, разположени близо до бъбреците, не се виждат да скачат или да се катерят по дърветата. Сред тези бозайници, които са се върнали в морето, само тези, които се чифтосват на сушата, като морските слонове, имат скротум. Такива видове са склонни към бурна дейност по време на брачния сезон - битки за територия или за правото да притежават женска. Хипотезата за галоп може да се нарече случай на еволюционен компромис - опасността, свързана с наличието на скротума, е цената за големите предимства на нов тип движение.
В еволюционната биология, както във всяка друга наука, има много различни теории. Често процесът на съпоставяне на данни е като разплитане на детективска история. Така че учените все още не са определили кои гени са отговорни за образуването на ингвиналния канал и скротума, кой физиологичен сигнал причинява диференциацията на яйчниците и тестисите, което причинява процеса на понижаване на последния. Може би отговорът на този въпрос е да погледнем онези бозайници, които са решили да не поставят тестисите от външната страна на тялото. INв този случай процесът на проследяване на променените гени ще бъде по-лесен.
Нашето анатомично отклонение е към своя край. За съжаление не намерихме отговор на един на пръв поглед лесен въпрос. Но се надявам, че ви е било интересно да научите нещо ново (включително за себе си).