mielőtt a tudomány képes volt megvilágítani az emberi szaporodást, a legtöbb ember úgy gondolta, hogy az új élet spontán generáció révén keletkezik az élettelen anyagból. Ez egy kicsit megváltozott a 17.század közepén, amikor a természetfilozófusok (alig) szabad szemmel láthatták a női petesejtet vagy tojást. Elméletük szerint minden élet az isteni teremtés pillanatában született; az egyik ember a másikban létezett egy nő tojásában, mint az orosz fészkelő babák. Ez a reprodukciós nézet, az úgynevezett preformáció, jól illett az uralkodó osztályhoz. Clara Pinto-Correia portugál fejlődésbiológus és író a The ovarium of Eve (1997) című könyvében megjegyzi: “az előformálás” politikailag korrekt ” antidemokratikus doktrínaként működhet, hallgatólagosan legitimálva a dinasztikus rendszert – és természetesen a tudományos forradalom vezető természetfilozófusai biztosan nem szolgák voltak.’

azt gondolhatnánk, hogy a tudomány előrehaladtával világos biológiai lencséjén keresztül összetörné az oroszbaba elméletet. De nem pontosan ez történt – ehelyett, amikor a mikroszkóp végül lehetővé tette a kutatók számára, hogy ne csak a petesejteket, hanem a spermákat is lássák, az előformáció elmélete új, még patriarchálisabb politikai önteltséggé alakult át: most, tartott filozófusok és néhány reprodukciós hallgató, a petesejt csupán passzív tartály volt, amely arra várt, hogy az erőteljes spermiumok megérkezzenek a fejlődés kiváltására. És a sperma? Mindegyik fején egy apró, előre formált emberi lény volt – egy homunculus, hogy pontos legyek. Nicolaas Hartsoeker holland matematikus és fizikus, a csavaros Csöves mikroszkóp feltalálója a homunculus képét rajzolta, amikor a sperma először láthatóvá vált 1695-ben. Valójában nem látott homunculust a sperma fejében-ismerte el Hartsoeker abban az időben, de meggyőzte magát arról, hogy ott van.

az erősebb mikroszkópok végül a homunculust a történelem szemetesébe helyezték – de bizonyos szempontból nem sok minden változott. Leginkább a homunculus öröksége marad fenn abban a makacsul kitartó elképzelésben, hogy a petesejt passzív résztvevője a megtermékenyítésnek, arra várva, hogy az aktív sperma átússzon a kihívások jégesőjén az élet állandósítása érdekében. Érthető – bár sajnálatos -, hogy a laikus közönség elfogadja ezeket a téves, szexista paradigmákat és metaforákat. De a biológusok és az orvosok is bűnösök.

viszonylag nemrégiben, 1991 – ben, jóval azután, hogy a valódi tudomány nagy része kőbe vésődött, Emily Martin amerikai antropológus, aki jelenleg a New York-i Egyetemen dolgozik, leírta azt, amit ő tudományos tündérmesének nevezett-egy képet a petesejtekről és a spermiumokról, amely azt sugallja, hogy a női biológiai folyamatok kevésbé érdemesek, mint a férfi ellenrészeik, és hogy a nők kevésbé érdemesek, mint a férfiak. A petefészek, például, korlátozott mennyiségű induló petesejtet ábrázolnak, amelyek egy életen át kimerültek, míg a herék állítólag új spermát termelnek az egész életen át. Az emberi tojástermelést általában pazarlónak nevezik, mert a pubertáskor jelen lévő 300 000 tojásindító sejtből csak 400 érett petesejt szabadul fel; mégis ezt a jelzőt ritkán használják arra, hogy leírják az ember életében több mint 2 billió spermium termelését. Akár a népszerű, akár a tudományos sajtóban, az emberi párzást általában gigantikus maratoni úszási eseményként ábrázolják, amelyben a leggyorsabb, a legalkalmasabb Sperma nyeri a petesejt megtermékenyítésének díját. Ha ez az elbeszélés csak egy előítéletes visszatartás volt a szexista múltunkból – egy helytelen tudományon alapuló sértő férfi fantázia -, az elég rossz lenne, de az elfogult információk folyamatos beépítése akadályozza a férfiak és a nők döntő termékenységi kezeléseit.

ahhoz, hogy megértsük, hogyan jutottunk ide, egy túra a történelemben segíthet. A nemi sejtek tudományos megértése és az emberi fogantatás folyamata viszonylag új fejlemény. A tojás, az emberi test legnagyobb sejtje, szabad szemmel alig látható, körülbelül akkora, mint a mondatot befejező időszak. Tehát a legkisebb emberi testsejt, a sperma, szabad szemmel teljesen láthatatlan.

a spermiumok 1677-ig ismeretlenek voltak a tudomány számára, amikor Antonie van Leeuwenhoek holland Amatőr tudós először mikroszkóp alatt figyelte meg az emberi spermákat. Körülbelül ugyanebben az időben felismerték, hogy az emberi petefészek petesejteket termel, bár Karl Ernst von Baer német biológus csak 1827-ben számolt be először emberi és más emlős petesejtek tényleges megfigyeléseiről.

miután van Leeuwenhoek felfedezte a spermát, még egy évszázadba telt, mire bárki rájött, hogy a petesejtek megtermékenyítéséhez szükséges. Ez a felfedezés az 1760-as években jött, amikor Lazzaro Spallanzani olasz pap és természettudós, szorosan illeszkedő Taft nadrágot viselő hím békákon kísérletezett, bebizonyította, hogy a petesejtek nem fejlődnek ebihalakká, hacsak a spermát nem dobják a környező vízbe. Furcsa módon, amíg Spallanzani nem jelentette be megállapításait, széles körben azt gondolták – még van Leeuwenhoek is néhány évig–, hogy a sperma apró paraziták, amelyek az emberi spermában élnek. Oscar Hertwig német zoológus csak 1876-ban mutatta be a sperma és a tojás fúzióját a tengeri sünökben.végül az erőteljes mikroszkópok kimutatták, hogy egy átlagos emberi ejakulátum, körülbelül fél teáskanál térfogattal, mintegy 250 millió spermát tartalmaz. De egy kulcskérdés megválaszolatlan marad: ‘miért olyan sok? Valójában a tanulmányok azt mutatják, hogy a terhesség aránya csökken, ha egy férfi ejakulátuma kevesebb, mint 100 millió spermát tartalmaz.

nyilvánvaló tehát, hogy az átlagos emberi ejakulátum spermájának majdnem fele szükséges a normális termékenységhez. Ennek kedvelt magyarázata a spermaverseny, amely abból a macsó-férfi elképzelésből fakad, hogy a spermiumok megtermékenyítésre versenyeznek-gyakran azzal a további állítással, hogy egynél több hím is részt vehet. Mint egy lottón, minél több jegyet vásárol, annál valószínűbb, hogy nyer. A természetes szelekció, a gondolkodás megy, a spermiumok számát az égig hajtja egyfajta fegyverkezési versenyben a trágyázási díjért.

a spermiumok versenyének feltűnő példái valóban bővelkednek az állatvilágban. Legközelebbi rokonaink, a csimpánzok, több felnőtt hímet tartalmazó társadalmi egységekben élnek, amelyek rendszeresen részt vesznek az ígéretes párzásban; a nőstényeket viszont több hím párosítja. Számos tulajdonság, például a feltűnően nagy herék, az ilyen emlősfajok spermatermelésének különösen magas szintjét tükrözik. A nagy herék mellett gyors spermiumtermeléssel, magas spermaszámmal, nagy spermium középső részekkel (amelyek számos energiatermelő mitokondriumot tartalmaznak a meghajtáshoz), nevezetesen izmos spermiumvezető csatornákkal, nagy ondóhólyagokkal és prosztata mirigyekkel, valamint magas fehérvérsejtszámmal rendelkeznek (a nemi úton terjedő kórokozók semlegesítésére). A vezikulák és a prosztata együtt termelnek ondófolyadékot, amely koagulálódhat, hogy dugót képezzen a hüvelyben, ideiglenesen blokkolva más férfiak hozzáférését.

a közvélemény, sőt sok tudós is ugyanazt a spermaszcenáriót örökíti meg az emberek számára, de a bizonyítékok más irányba mutatnak. Valójában, annak ellenére, hogy a különböző lurid állítja, hogy az ellenkező, nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy a férfiak biológiailag adaptált Sperma verseny. A spermabőség története az ígéretesen párosodó csimpánzokban ellentétben áll azzal, amit más főemlősökben látunk, beleértve az embereket is. Sok főemlős csoportokban él, egyetlen tenyész hímmel, nincs közvetlen versenyük, és különösen kis herékkel rendelkeznek. Minden releváns összehasonlításban, az emberek hasonlítanak az egyedülálló hím csoportokban élő főemlősökhöz-beleértve a tipikus nukleáris családot is. A dió méretű emberi herék csak egyharmada a csimpánz herék méretének, amelyek körülbelül akkora csirkék tojásai. Sőt, míg a csimpánz ejakulátum rendkívül kevés fizikailag rendellenes spermát tartalmaz, az emberi sperma nagy arányban tartalmaz dudákat. Az emberi ejakulátum minőségellenőrzése látszólag enyhült a közvetlen spermaverseny hiányában.

a spermiumok áthaladása inkább egy kihívást jelentő katonai akadálypálya, mint egy szokásos úszóverseny

a közvetlen spermaversenynek rendszeresen nem kitett fajok esetében a magas spermaszám egyetlen ígéretes alternatív magyarázata a genetikai variációra vonatkozik. Néhány, több mint négy évtizeddel ezelőtt megjelent, ritkán idézett cikkben Jack Cohen, a Birminghami Egyetem biológusa megállapította, hogy összefüggés van a spermaszám és a kromoszóma-másolatok előállítása között a spermiumtermelés során. A meiózis során, a sejtosztódás speciális típusa, amely nemi sejteket termel, a kromoszómapárok anyagdarabokat cserélnek át. Amit Cohen talált, az az, Fajok között, a spermaszám a termelésük során a keresztezések számával párhuzamosan növekszik. Az átkelés növeli a variációt, a természetes szelekció alapvető nyersanyagát. Gondoljon a spermatermelésre, mint egyfajta lottóra, amelyben elegendő jegyet (spermát) nyomtatnak, hogy megfeleljenek a rendelkezésre álló számoknak (különböző genetikai kombinációk).

Egyéb megállapítások repülnek az arcát a népszerű forgatókönyv is. Például a legtöbb emlős Sperma valójában nem úszik fel az egész női traktusban, hanem passzívan szállítják az út egy részét vagy nagy részét a méh és a petevezeték pumpálásával és hullámzásával. Meglepő módon a kisebb emlősök spermája átlagosan hosszabb, mint a nagyobb emlősök spermája – az egér spermája hosszabb, mint a bálna spermája. De még akkor is, ha ezek ekvivalens méretűek lennének, a tojásig való úszás annál nagyobb szakasz lesz, minél nagyobb egy faj. Valójában lehetséges, hogy egy egér spermája egészen a petesejtig úszik – de egy még kisebb kék bálna spermája 100-szor tovább úszhat a női traktusban segítség nélkül. A meggyőző bizonyítékok ehelyett azt mutatták, hogy az emberi spermiumokat passzív módon szállítják jelentős távolságokra, miközben a méhben és a petevezetékben haladnak. Ennyit az olimpiai stílusú versenyspermáról!

valójában az átlagos emberi ejakulátumban lévő 250 millió sperma közül csak néhány száz kerül a megtermékenyítés helyére magasan a petevezetékben. A spermium áthaladása a női traktusban inkább egy rendkívül kihívást jelentő katonai akadálypályához hasonlít, mint egy szokásos sprint stílusú úszóversenyhez. A spermiumok száma fokozatosan csökken, amikor felfelé vándorolnak a női traktusban, így az eredeti ejakulátumból kevesebb mint egy millió veszi körül a tojást a megtermékenyítés idején. A fizikai rendellenességekkel rendelkező spermiumok fokozatosan megszűnnek az út mentén, de a petesejtet körülvevő túlélők véletlenszerű minta az ép spermiumból.

sok sperma nem is jut be a méh nyakába (méhnyak). A hüvely savas körülményei ellenségesek,és a sperma nem él túl sokáig. A méhnyakon áthaladva sok, a hüvelyből kiszabaduló Sperma nyálkába kerül. A fizikai deformitásokkal rendelkező személyek csapdába esnek. Sőt, több százezer Sperma vándorol az oldalsó csatornákba, úgynevezett kriptákba, ahol több napig tárolhatók. Viszonylag kevés sperma utazik közvetlenül a méh üregébe, és a petesejtbe való belépés során a szám tovább csökken. A petevezetékben a spermiumok ideiglenesen a belső felülethez kötődnek, és csak néhányat szabadítanak fel és engedik megközelíteni a petesejtet.

Az a gondolat, hogy a megtermékenyítő Sperma valamiféle olimpiai bajnok, elhomályosította azt a tényt, hogy az ejakulátum túl sok spermát tartalmazhat. Ha a spermiumok túl nagy számban veszik körül a petesejtet, akkor katasztrofális következményekkel jár a egynél több megtermékenyítés veszélye (poliszpermia). A poliszpermia időnként előfordul az emberekben, különösen akkor, ha az apáknak nagyon magas a spermiumszáma. A leggyakoribb eredmény, amelyben két sperma megtermékenyít egy petesejtet, a kapott embrió sejtjei 69 kromoszómát tartalmaznak a szokásos 46 helyett. Ez mindig végzetes, általában vetélést eredményez. Bár egyesek túlélik a születést, mindig röviddel később lejárnak. Mivel a poliszpermia általában halálos kimenetelű, az evolúció nyilvánvalóan számos akadályhoz vezetett a női reproduktív traktusban, amelyek szigorúan korlátozzák a petesejt körül megengedett spermiumok számát.

a Poliszpermiának gyakorlati következményei vannak az asszisztált reprodukcióra veszélyeztetett termékenység vagy meddőség esetén. Például a sperma hüvelybe történő mesterséges megtermékenyítés céljából történő bevezetésének eredeti szokásos eljárását felváltotta a méhbe történő közvetlen injekció (intrauterin megtermékenyítés vagy IUI). A sperma közvetlen bejuttatása a méhbe megkerüli a spermiumok számának csökkenését, amely általában a méhnyakban fordul elő, ahol a nyálka fizikailag rendellenes spermákat gyomlál ki. A klinikai adatok elemzése azt mutatta, hogy 20 millió sperma lerakódása az anyaméhben (kevesebb, mint az átlagos ejakulátum számának 10.része) elegendő a rutin terhességi arány eléréséhez.

a spermiumok száma még fontosabbá válik, amikor az in vitro megtermékenyítésről (IVF) van szó, amikor a petesejt közvetlen expozíciója van egy üvegedényben lévő spermának. Ez megkerül minden egyes természetes szűrőt a hüvely és a tojás között. Az IVF korai fejlődésében az általános tendencia az volt, hogy túl sok spermát használtak. Ez tükrözte a megtermékenyítés sikerének maximalizálásának érthető célját, de figyelmen kívül hagyta a természetes folyamatokat. A magas spermaszám 50 000 és 0,5 millió között egyre inkább csökkentette a siker arányát. Az optimális megtermékenyítési arányt csak 25 000 spermával sikerült elérni egy petesejt körül. Mind az IUI, mind az IVF potenciálisan növeli a poliszpermia kockázatát és a vetélés valószínűségét.

az emberi megtermékenyítés egy gigantikus lottó, 250 millió jeggyel: az egészséges spermiumok számára ez a sorsolás szerencséje

a poliszpermia lehetősége új fényt vet a spermaszám alakulására. A spermaversenyről folytatott viták általában kizárólag a spermaszám maximalizálására összpontosítanak, de – amint az a biológiában általános – valamiféle kompromisszumról van szó. Míg a természetes szelekció fokozott spermiumtermeléshez vezethet, ha a hímek közvetlen versenyben vannak, ez a női traktusban olyan mechanizmusokat is előnyben részesít, amelyek korlátozzák a sperma számát a petesejt körül. Az ígéretesen párosodó főemlősökben, például a csimpánzokban, a nőstények megnövekedett petevezeték-hossza ellensúlyozza a hímek megnövekedett spermatermelését. Ez feltehetően korlátozza a petesejthez közeledő spermiumok számát. Ez azt is mutatja, hogy a nőstény szerepe a megtermékenyítésben korántsem olyan passzív, mint azt gyakran feltételezik.

a beépült gondolat, hogy ‘a legjobb Sperma nyer’ különféle javaslatokat váltott ki arra vonatkozóan, hogy valamiféle szelekció történik, de nehéz elképzelni, hogy ez hogyan történhet meg. A spermiumfejben lévő DNS szorosan kötődik és gyakorlatilag kristályos, tehát hogyan lehet kimutatni a tulajdonságait kívülről? Az egereken végzett kísérletek például azt mutatják, hogy nincs szelekció annak alapján, hogy a sperma tartalmaz-e hímet meghatározó Y-kromoszómát vagy nőstényt meghatározó X-kromoszómát. Sokkal valószínűbbnek tűnik, hogy az emberi megtermékenyítés egy gigantikus lottó, 250 millió szelvénygel, amelyben – az egészséges sperma számára – a sikeres megtermékenyítés lényegében a sorsolás szerencséje.

a sperma egyéb rejtélyes tulajdonságai szintén magyarázatot várnak. Régóta ismert például, hogy az emberi sperma szerkezetileg rendellenes spermiumok nagy részét tartalmazza, nyilvánvaló hibákkal, például kettős farokkal vagy apró fejjel. A ‘kamikaze Sperma’ hipotézis azt javasolta, hogy ezek a kamikaze spermiumok valójában különböző funkciókat töltenek be a versenyben, például blokkolják vagy akár megölik más férfiak spermáját. Ezt azonban azóta gyakorlatilag hiteltelenné tették.

a beépült elképzelés, miszerint az emberi sperma, miután ejakulált, veszedelmes versenyt folytat a petesejt elérése érdekében, teljesen beárnyékolta a szaporodás valódi történetét, beleértve annak bizonyítékát is, hogy sok sperma nem rohan a petesejt felé, hanem sok napig tárolják, mielőtt folytatnák. Régóta elfogadott tény, hogy az emberi sperma csak két napig él a nő nemi szervében. Az 1970-es évek közepétől azonban egyre több bizonyíték tárta fel, hogy az emberi sperma legalább öt napig épségben képes túlélni. A spermiumok túlélésének hosszabb ideje széles körben elfogadott, és akár 10 nap vagy annál hosszabb is lehet.

más mítoszok bővelkednek. Sokat írtak az emberi méhnyak által termelt nyálkáról. Az úgynevezett természetes fogamzásgátló módszereknél a méhnyakból kilépő nyálka konzisztenciáját használták kulcsfontosságú mutatóként. Az ovuláció közelében a nyaki nyálka vékony, vizes, csúszós textúrájú. De értékes keveset jelentettek a nyálka és a spermiumok méhnyakban történő tárolása közötti összefüggésről. Egyértelműen megállapították, hogy a spermiumokat a kriptákban tárolják, ahonnan a nyálka folyik. Az ezzel kapcsolatos ismereteink azonban sajnálatos módon egyetlen tanulmányra korlátozódnak, amelyet Vaclav Insler nőgyógyász és az Izraeli Tel Aviv Egyetem munkatársai jelentettek 1980-ban.

ebben a tanulmányban 25 nő bátran önként jelentkezett mesterséges megtermékenyítésre a méh tervezett műtéti eltávolítása előtti napon (méheltávolítás). Ezután Insler és csapata mikroszkóposan megvizsgálta a méhnyak soros szakaszaiban lévő kriptákban tárolt spermiumokat. A megtermékenyítés után két órán belül a sperma kolonizálta a méhnyak teljes hosszát. A kripta mérete nagyon változó volt, a spermákat főleg a nagyobbakban tárolták. Insler és munkatársai kiszámították a spermát tartalmazó kripták számát és a spermium sűrűségét kriptánként. Néhány nőnél legfeljebb 200 000 spermát tároltak a nyaki kriptákban.

Insler és munkatársai arról is beszámoltak, hogy élő spermát találtak a méhnyak nyálkahártyájában a megtermékenyítés utáni kilencedik napig. Összefoglalva a rendelkezésre álló bizonyítékokat, azt javasolták, hogy a megtermékenyítés után a méhnyak spermatartályként szolgál, amelyből az életképes spermiumok fokozatosan felszabadulnak, hogy felfelé haladjanak a petevezetékben. Ezt a drámai megállapítást széles körben idézték, de nagyrészt figyelmen kívül hagyták, és soha nem volt nyomon követési tanulmány.

a mutációk négyszer gyorsabban halmozódnak fel a spermiumokban, mint a petesejtekben, így az idős férfiak spermája kockázattal terhelt

tankönyvében koncepció az emberi nőstényben (1980)-több mint 1000 oldal hosszú – Sir Robert Edwards, a 2010 – es Nobel-Díj az IVF fejlesztéséért, egyetlen mondatban említette a nyaki kriptákat. Azóta sok más szerző egyaránt röviden megemlítette a sperma tárolását ezekben a nyaki kriptákban. Mégis a sperma tárolása, fokozatos felszabadulással, jelentős következményekkel jár az emberi szaporodásra. Döntő fontosságú, hogy a menstruációs ciklusban a korlátozott termékeny ablak széles körben elterjedt fogalma attól a régóta elfogadott bölcsességtől függ, hogy a sperma csak két nappal a megtermékenyítés után él túl. A spermiumok túlélése talán 10 napig vagy tovább radikálisan rontja az úgynevezett ‘természetes’ fogamzásgátló módszerek alapját a fogamzás elkerülése révén. A sperma tárolása közvetlenül releváns a meddőség kezelésére tett kísérletek szempontjából is.

egy másik veszélyes tévhit az a mítosz, hogy a férfiak megtartják a teljes termékenységet idős korban, élesen ellentétben a menopauza idején a nőknél tapasztalt termékenység hirtelen megszűnésével. A bőséges bizonyítékok azt mutatják, hogy a férfiaknál a spermiumok száma és minősége az életkor növekedésével csökken. Sőt, nemrégiben kiderült, hogy a mutációk körülbelül négyszer gyorsabban halmozódnak fel a spermiumokban, mint a petesejtekben, tehát az idős férfiak spermája valójában kockázattal terhelt.

sokat írtak arról a tényről, hogy az iparosodott társadalmakban az első születéskor az életkor növekszik a nőknél, amit lassan növekvő reproduktív problémák kísérnek. A javasolt megoldás a termékenység megőrzésének rendkívül invazív és nagyon költséges eljárása, amelynek során a tojásokat fiatal nőktől gyűjtik be későbbi felhasználásra. Az idősödő férfiak szaporodási problémáinak növekedése, nevezetesen a spermamutációk gyorsabb felhalmozódása azonban nagyrészt megemlítetlenül telt el. Az öregedő Párok reproduktív problémáinak csökkentésének egyik nagyon hatékony és sokkal olcsóbb és invazív módja az lenne, ha fiatal férfiak spermamintáit tárolnák, hogy később felhasználhassák őket. Ez csak az egyik előnye annak, hogy kevesebb szexizmust és megbízhatóbb tudást nyerhetünk az emberi reprodukció területén.

manapság Hartsoeker homunculusának története az idő ködében fátyolosnak tűnhet, amelyet csak az emberi nemi sejtek korai felfedezésének baklövéseinek szórakoztató illusztrációjaként említenek. De befolyása, az azt előidéző macsó-férfi elfogultsággal együtt, finomabb formában élt tovább a kulturális sztereotípiák között, amelyek befolyásolják a reproduktív biológiával kapcsolatos kérdéseket.