Spermlerden Ötesi: Gölgede Kalmış Seminal Sıvı

Yazdır Spermlerden Ötesi: Gölgede Kalmış Seminal Sıvı

Leeuwenhoek 17. yüzyılın son çeyreğinde kendi semeninden (dölünden) bir damlayı mikroskobun altında inceler ve hareket eden mikroskobik hayvancıklar (animalcule) görür. İlk kez o zaman gözlemlenen bu hareketli hücreler, eşeyli üremenin vazgeçilmez yarısı, iki önemli parçasından biri olan spermlerdir.

Anton van Leeuwenhoek'un kendi iIkel ışık mikroskopu ile gözlemleyip ortaya çıkardığı ilk sperm çizimleri. En dikkat çekici nokta sperm başlarında ki morfolojik çeşitlilik.

Aydınlanma çağında gelişen bilimsel yöntemlerin ortaya çıkışına kadar hüküm süren preformasyonist görüşle beraber sperm ve yumurta hücrelerine mucizevi özellikler atfedildi. Farklı görüşlere göre her iki hücreden birinin içinde minyatür halimizin olduğu ve oradan gelişip büyüyerek yaşam bulduğumuza inanıldı. Günümüzde bilim insanları sperm ve yumurta hücreleri üzerine yoğun ve ayrıntılı araştırmalara devam eder. İçinde minyatür canlı bulundurmasa da bu hücreler bizi meydana getiren genlerimizin birer kopyasını taşır. Bu nedenle üreme biyolojisi araştırmalarının gözdesi olmayı sürdürürler. Peki ya, spermlerin yumurtalara doğru giden yolda içinde aktarıldığı seminal sıvının tek görevi potansiyel yavruları taşımak ve onları buluşturmak mıdır?

Hayvanlarda çiftleşme esnasında erkeğin görevi yumurtaları döllemek için dişi bireye sperm aktarmak şeklinde tanımlanır. Öyle ki günümüzde yapay döllenme gibi yöntemlerin kullanıldığı üreme tedavilerinde sperm hücreleri bir dizi yıkama işlemi sonrası semenden ayrıştırıldıktan sonra dişi yumurta hücresiyle eşleştirilir. Fakat, yaklaşık son on yıldır yapılan araştırmalar seminal sıvının görevinin spermlerin transferi için sıvı besin ortamı oluşturmaktan çok daha fazlası olduğunu ortaya koydu. Öncelikle, oksijen stresinden spermleri korumak ve metabolik destek sağlayarak, spermlerin hayatta kalmasını ve işlevsel kabiliyetlerini arttırmak gibi hayati görevleri var. Dahası, sağlıklı yavruların dünyaya gelmesi için gereken, babaların yavruya spermden öte olan katkısını temsil eder. Aslında asıl şaşırtıcı olan, seminal sıvı olmadan sperm hücrelerinin hayatta kalmasıdır!

Seminal sıvı çorbaya benzer yapısında su, tuz, şeker ve yağlar, çeşitli mikroorganizmalar, bağışıklık hücreleri ve çok çeşitli peptit ve proteinler içerir. Seminal sıvının evrimsel açıdan en ilgi çekici kısmı içerdiği bu peptit ve proteinlerdir. Örneğin, meyve sineklerinde (Drosophila melanogaster), tohum böceklerinde, kırmızı un böceğinde (Tribolium castaneummore) ve arılarda çiftleşme esnasında dişiye aktarılan 100’den fazla farklı protein tanımlandı. Bu sayı, insanda şaşırtıcı bir şekilde 900'e kadar çıkar ve semen sıvısının toplam hacminin %95'ini oluşturur. İç ya da dış döllenme ile üreyen neredeyse bütün türlerde erkekler sperm hücrelerini seminal sıvı ile birlikte serbest bırakırlar. Dolayısıyla dişiye ve yavruya yalnızca spermler değil, çeşitli proteinler de ulaşır. Sonrasında bu proteinler spermlerle, diğer seminal sıvı proteinleriyle ve dişinin kendi bileşenleri ve organlarıyla etkileşim halinde çalışır. Hal böyle olunca evrimsel süreçte farklı türlerin erkeklerinde çok farklı fonksiyonlara sahip proteinlerin ortaya çıkması kaçınılmaz olmuştur.

İki sap gözlü sinek erkeğinin dişi için kavgası. Resim: Sam Cotton.

Kıskanmanın evrimi: Özellikle dişilerin birden çok erkekle çiftleştiği türlerde ortaya çıkan çiftleşme sonrası sperm rekabeti, erkeklere avantaj sağlayan bazı seminal sıvı proteinlerinin evrimini tetikler ve hızlandırır. Örneğin; meyve sineklerinde "seks peptiti" olarak bilinen bir seminal sıvı proteini dişilerin tekrar çiftleşme arzusunu azaltır. Daha çok seks peptitine maruz kalan dişiler daha az tekrar çiftleşme eğilimindedir. Dahası dişinin diğer erkekler tarafından tercih edilme oranı düşerken, dişi diğer dişilere karşı da daha agresif davranışlar göstermeye başlar. Böylece çiftleşmeyi başarmış ve peptiti dişiye aktarabilmiş erkek kendi spermlerinin dölleyeceği yumurta sayısını arttırmakla kalmayıp diğer erkeklerin ve dişilerin üreme başarısını da etkilemiş olur. Benzer amaçla, farelerde evrimleşmiş seminal sıvı proteinleri bir tıpa görevi görerek çiftleşme sonrasında dişinin vajinal açıklığını tıkar. Böylece dişinin başka erkek farelerle çiftleşmesini tamamen önleyebilir ve iyi yapıda tıpa oluşturabilen bir erkek fare çiftleştiği dişinin yumurtalarının sadece kendi spermleri tarafından döllenmesini garantiler.

Seminal sıvı proteinleri bu rekabet ortamında adeta erkeklerin diğer erkeklere karşı kullandığı direk etkili silahlardır. Bunun en olağanüstü örneği Baer ve meslektaşları tarafından keşfedilen öldürücü seminal sıvıdır. Bal arısı ve yaprak kesici karıncalarının, dişilerin birden çok erkekle çiftleştiği türlerinde, erkeklerin kendi seminal sıvılarının diğer erkeklerin spermlerini algılayıp rakibin spermini öldürdüğünü gözlemlediler. Bulgularına destek olarak test ettikleri, dişileri yalnızca bir erkekle çiftleşen türlerde ise seminal sıvıda rakibe karşı öldürücü özelliklere rastlanmadı. Yani dişinin tek eşli olduğu türlerde rakibi algılayabilen proteinlerin evrimini beklendiği üzere gözlemediler.

Floresan boya ile işaretlenmiş mikroskobik sperm çekimleri: yeşil spermler canlı, kırmızı spermler öldürülen rakip spermler (Resim: Boris Baer, University of Western Australia)

Centilmenliğin evrimi: Pek çok çekirge türünde, güvelerde ve kınkanatlılarda erkekler spermlerini çiftleşme armağanıyla birlikte paketleyip dişiye sunarlar. Paket yenilebilir bir spermatofordur, çeşitli besin maddeleri ve seminal sıvı proteinleri gibi içeriğiyle dişiye enerji kaynağı sağlar. Spermlerin yanındaki bu ilave besinler dişi tarafından yendiğinde genellikle erkekler çiftleşme izni almış olur. Bu besinlerin yavruların daha sağlıklı olup çevre şartlarına uyum başarısını arttırdığı düşünülür, böylece besin açısından kaliteli bir hediye vermeyi başaran erkeğin genlerinin sonraki kuşaklarda hayatta kalma olasılığı artar.

Çekirgelerde spermatofor örnekleri, sol Isophya sureyai, sağ Isophya rizeensis türlerinde hediyesini almış dişiler (Resim: Hasan Sevgili, Temmuz 2011, Türkiye)

Koruyucu duygular: Ateş böceği Neopyrochroa flabellata'nın seminal sıvısında bulunan zehirli bir bileşik kantharidin, döllenen dişi yumurtalarının başka böcekler tarafından yenilmesine engel olur. Erkek bu yolla direkt partnerini değilse de yavrularını dolayısıyla partnerinin aktarılmış genlerini korumaya devam eder. Benzer şekilde dişinin fiziksel olarak korunduğu bir yengeç türünde ise daha çok seminal sıvı üretebilme yeteneği olan erkekler dişilerinin yanında daha uzun süre kalma eğilimindedirler. Görevleri dişiyi avcılardan korumak ve tabii kendi spermlerinin yumurtaları döllenmesini garantilemektir. Dişilerde bu koruyucu, güçlü erkekleri seçerek hayatta kalma olasılıklarını arttırırlar.

İnsanlarda Semen

İnsanlarda da çok sayıda bu proteinlerden olmasına rağmen henüz yukarıdakilere benzer fonksiyonlar tanımlanmadı. Esasen insanlarda özellikle kültürel evrimin bir sonucu olarak yaygın gözlenen tek eşlilik, rakiplere karşı geliştirilmiş aşırı özellikleri olan proteinlerin evrimini engeller. Öte yandan, atalarımızdan gelen çok eşli erkek doğasının insanda gözlenen bir kalıntısı olabilecek örneklerde vardır. Yapılan bir çalışmada sırasıyla farklı kadınların yer aldığı erotik filmleri izleyen erkeklerin aynı kadına ait filmleri izleyen erkeklere göre daha hızlı ve daha çok oranda semen ürettiği bulundu. Bu tepkinin evrimleşmiş olmasının nedeni yalnızca içgüdüsel olarak daha çok kadınla çiftleşmek mi, yoksa primat atalarımızdan kalma bir davranış olarak hareme girecek yeni kadının başka erkeklerle çiftleşme güdüsünü azaltmak adına daha çok etkili proteinler aktarmak mıdır henüz bilmiyoruz.

İnsanlarda bu proteinlerin partnerin davranışlarını manipüle edici fonksiyonları henüz araştırılmış olmasa da pek çoğunun sağlıklı üreme için gerekli olduğu artık kesin olarak biliniyor. İnsanlarda seminal sıvı araştırmaları ve yeni keşifler kısırlık tedavisi alanında yapılan çalışmaların boyutunu değiştirdi ve önemli ilerlemeler kaydedilmesini sağladı. Örneğin, önemli seminal sıvı bileşenleri TGF-ß ve IL-6’nın, annenin bağışıklık cevabının düzenlenmesinde önemli rol oynadığı ve yokluğunda annenin sağlıksız plasenta oluşturması sonucu sağlıksız bebekler dünyaya getirdiği hem farelerde hem insanlarda gözlendi. Bu gibi bulgular özellikle dış döllenme tedavilerinde izlenen yöntemlerin gelişmesini sağladı.

Tıbbi gelişmelerin ötesinde varılan sonuç ise, tıpkı mitokondrilerin yavruya yalnızca anne tarafından aktarılmasıyla hayat enerjisinin anneden bebeğe geçmesi gibi, artık babalarında tek katkısının spermdeki genler olmadığını biliyoruz.

Kaynaklar ve İleri Okuma:

  1. Nature
  2. Journal of Evolutionary Biology
  3. Science
  4. Evolutionary Psychological Science
  5. Reproduction
  6. Current Biology
  7. Discover
6 Yorum