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Biologe Looks an den Schmetterlingen zu helfen, menschliche Unfruchtbarkeit zu lösen

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Wenn Insekten den hellen Fandango überspringen, bezieht ihr romantischer Foreplay häufig einige recht verrückte Sachen wie hypnotische Tanzbewegungen und auffällige Farben mit ein. In etwas Spezies, die er mit einem Komplex beendet, ejakulieren Sie Paket, das mehr als tut, befruchtet Nachkommenschaft.

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Im Falle der Schmetterlinge haben die Kohl weißen Pieris rapae insbesondere, Wissenschaftler gefunden, dass männlicher Schmetterling ejakulieren -- ein komplexes Paket entworfen, um Samenzellen zu liefern -- enthält auch eine Dosis von wertvollen lebens-Erweiterungsnährstoffen, die weibliche Schmetterlinge wie Süßigkeit verschlingen.

Aber das Empfangen dieses Paketes von Güte kommt zu Kosten -- männliche Herrschaft.

Es kommt bedeckt in einem harten Oberteil, das drei Tage dauert, um zu verdauen, währenddessen die Frau nicht wieder verbinden kann, sagt Universität von Cincinnati-Biologen Nathan Morehouse.

Die neue interdisziplinäre Forschung, die durch Morehouse im Morehouse-Forschungs-Labor und in Nathan Clark, Biologe in Clark Research Lab an der Universität von Pittsburgh geführt wurde, betrachtete den komplexen Strukturen genauer und Mechanismen innerhalb des männlichen Schmetterlinges ejakuliert und die anpassungsfähigen Antworten in der reproduktiven Fläche des weiblichen Schmetterlinges.

Die Forscher hoffen, dass diese Studienergebnisse helfen, wenn sie den komplexen menschlichen Reproduktionszyklus und die gelegentlichen Probleme verstehen, die auf einem molekularen Niveau entstehen. Die Autoren veröffentlichten ihre mit-Evolutionsergebnisse in den Juni-Zeitschrift Verfahren der National Academy of Sciences.

„Als Wissenschaftler, wussten wir bereits, dass männlicher Schmetterling waren dreifache komplexe Strukturen ejakuliert, die wir spermatophores nennen -- bestanden aus einem äußeren Umschlag, einer inneren Matrix von Flüssigkeiten und einem Bolus von Samenzellen,“ sagt Morehouse UCS. „Was wir nicht durch unsere Forschung wussten und fanden, ist, dass diese drei Strukturen deutlich in der Proteinzusammensetzung unterschiedlich sind, separat in der männlichen reproduktiven Fläche gespeichert werden und werden übertragen der Reihe nach auf die weibliche reproduktive Fläche während des Anschlusses.“

Warum solch ein durchdachter Prozess für solch einen kleinen Schmetterling? Steuerung über weiblicher Wiedergabe, Morehouse sagt.

Weil spermatophore viel der weiblichen reproduktiven Fläche besetzt, kann sie nicht wieder verbinden, bis sie gegangen ist. Männer machen es stark für sie, indem sie spermatophore in einem harten Oberteil einhüllen. Diese Verzögerung fördert den Mann, indem sie mehr seiner Samenzellen zusichert, ihre Eier zu befruchten.

Methode hinter seiner Verrücktheit

„In diesem Satz Spezies und in vielen Insekten, haben sie, was letztes männliches Samenzellenvorausgehen genannt wird,“ sagen Clark. „Wenn ein anderer Mann und Kameraden hereinkommt, verlegen seine Samenzellen entweder die zuerst männlichen Samenzellen oder drücken sie zur Rückseite.“

Gelegentlich arbeiten einzelne männliche fruchtbare Flüssigkeiten und weibliche Enzyme nicht leistungsfähig zusammen und schaffen eine Unausgeglichenheit, die niedrige Eidüngung ergeben kann. Die Forscher sagen, dass betrachtend, wie weibliche Schmetterlinge gelöst haben, dieses Hindernis, den Vorhang für die Korrektur von ähnlichen Proteinenzymunausgeglichenheiten in der menschlichen Unfruchtbarkeit öffnen kann.

Unter Verwendung der High-Techen computergesteuerten Technologie wie Massenspektrometrie und ältere biochemische Standardprozesse, bestimmten die Forscher dass die kleine geflügelte Macho-mannübertragung 13 Prozent ihres Ganzkörpergewichts durch ihren spermatophore Komplex während des fügenden Prozesses. Aber überraschend, ist nur 2 Prozent von dem wirklich Samenzellen.

Der Rest der komplexen Tasche der guten Sachen der Proteine, die Kohlenhydrate, die Lipide und andere Mittel spielen allerlei andere wichtige Rollen in der Wiedergabe -- nicht sagt das wenige von, welchem eine Weise ist, damit die Männer die Frau an für ungefähr drei bis vier Tage wieder verbinden hindern, Morehouse.

Auf der Kehrseite sagt er, dass Frauen viel mehr fördern, indem sie häufig aus einigen Gründen verbinden:

Frauen wie eine Vielzahl in der Genetik der Nachkommenschaft, die sie produzieren, da einige männliche Genotypen besser sind, als andere und dieser ihr das meiste erfolgreiche Ergebnis versichert.

Frauen sehnen sich die köstlichen Proteinnährstoffmänner, entlang während des Anschlusses das zu überschreiten zur Verfügung stellen lebens-Erweiterungszellreparatur -- Art wie des Gehens zu einem Schmetterlingsbadekurort -- so, das mehr besseres.

Diese Proteinnährstoffe helfen auch Frauen, Eier zu errichten. Wir schätzen, dass eine Frau möglicherweise, die 2-3mal verbindet, 30-40 Prozent der Eier errichtet, die sie von den Proteinen die männlichen Übertragungen während der Verbindung legt. So männliche Kameraden finanzieren wirklich ihre Wiedergabe.

„, eine Frau von der Neupaarung zu halten, haben die Männer ein hartes Außengehäuse um die kostbaren Nährstoffe, die besonders wünschenswert durch Frauen, ihre Zellen zu reparieren und länger zu leben sind,“ sagt Clark entwickelt. „Dieses harte Außengehäuse erhält hinter den Bolus von Samenzellen übertragen und tritt als ein copulatory Stecker auf, der die Frau am Sein, in anderen Männern wieder zu verbinden hindert -- seine Samenzellen als das Cocktail hoffnungsvoll, versichernd, das die Eier der Frau befruchtet, wenn sie legt sie.“

Wartezeit! Nicht so schnell

„Ich wurde fasziniert, um zu entdecken, dass Frauen wirklich sehr gut ausgerüstet werden, um das Heirats- Geschenk vom Mann schnell zu verdauen,“ sage Camille Meslin-Auclair, Habilitationsbiologen, der die meisten der Analyse durchführte, die an der Universität von Pittsburgh arbeitet. „Sogar noch mehr Faszinieren sind die mechanischen und biochemischen Werkzeuge, die sie besitzt, um dieses Außengehäuse aufzulösen.“

In einer Evolutionsschicksalswende haben diese klugen kleinen Frauen eine außerordentliche Weise entwickelt, freies von der Steuerung des Mannes zu brechen.

„Wir entdeckten ein überraschendes mechanisches kauendes Gerät innerhalb der weiblichen reproduktiven Fläche, die mit einer großartigen Reihe Zahn ähnlichen Strukturen gezeichnet wurde, die durch das harte Außengehäuse innerhalb weniger Stunden zerfressen können,“ sagen Morehouse. „Ohne diesen Mechanismus nennen wir liebevoll das ‚Vagina dentata, ‚es würde wahrscheinlich eine Woche oder mehr nehmen, um das harte schützende Oberteil mit gerade ihren Enzymen aufzulösen allein.“

Indem sie Wiedergabe als Quelle von Zusammenarbeit und Konflikt zwischen dem Sex betrachten, finden die Forscher Anhaltspunkte von dieser Untersuchung über ein Verhaltens- und molekulares Niveau, das eine wichtige Verbindung für das Lösen von bestimmten unerklärten Ursachen der menschlichen Unfruchtbarkeit sein kann.

„Wiedergabe ist eine sehr interessante Sozialschnittstelle, in der Männer und Frauen ein Gespräch haben,“ sagt Morehouse. „Dieses Gespräch fängt häufig mit Umwerbung an, nach dem Anschluss, aber stoppt nicht geschieht.

„Es wird eine Verhandlung zwischen den Molekülen beides Sexs für das geteilte Ziel des Produzierens der Nachkommenschaft.“

Während die Forscher Unverträglichkeiten zwischen Schmetterlingen auf einem molekularen Niveau verstehen, planen sie, wie man diese Geschöpfe aufzuspüren, bestimmte Enzyme und Proteine entwickelt und entwickelt, um dieses Tauziehen zu lösen.

Morehouse und Clark hoffen, dass neue Ergebnisse schließlich einige der Geheimnisse der menschlichen Unfruchtbarkeit freisetzen, die von einem ähnlichen Stadium zwischen männlichen fruchtbaren Flüssigkeiten und weiblichen reproduktiven Enzymen existieren.

„Diese weißen Schmetterlinge des Kohls sind einer der gemeinsten Schmetterlinge in der Welt und sehr allgemein in Cincinnati,“ sagt Morehouse.

„Es gibt ganz um uns magisch und die reizende Sache über Wissenschaft ist, dass manchmal Anhaltspunkte, die möglicherweise wirklich bei den Gesundheitsproblemen wie menschlicher Unfruchtbarkeit hülfen, von einem Schmetterling in Ihrem eigenen Hinterhof kommen können.“