Оторванные яйца человека: D1 8f d0 b8 d1 87 d0 ba d0 b8: стоковые фото, изображения

Содержание

Яйца мужчины | Фото — Психология хороших отношений

Хочешь рассмотреть яйца мужчины вблизи ? У тебя есть возможность ознакомиться с яйцами мужчины подробней! Мужские яички такие же особенные как и отпечатки пальцев, одинаковых нет.

Фото яичек мужчины вблизи

Чтобы женщины были в курсе, яйца это у курицы, а у мужчин яички! Но не будем отклоняться от привычного, яички звучит как-то не мужественно. Яички для мужчины, как и эрегированный член, это символ мужественности, его мужское начало!

Кстати, и одновременно ахиллесова пята, это самая болевая точка на теле мужчины, так что женщины, будьте предельно осторожны с яичками мужчины, никаких резких движений и тем более ударов! Только нежные поглаживания, прикосновения, поцелуи, да-да ласки яичек мужчины довольно приятная штука…

Большинство женщин боятся ласкать яички своему мужчине, так как считают что могут сделать ему больно! Здесь есть конечно доля правды, одно неверное, резкое движение с яичками, и мужчину пронзает острая боль. Но если быть аккуратной, то женщина может доставить мужчине яркое дополнительное сексуальное удовольствие ласками яичек при минете, или осторожной стимуляцией их во время полового акта, или когда женщина мастурбирует член.

Спермы, вернее эякулята при оргазме у мужчин выделяется от 1,5 до 5,5 миллилитров жидкости, это в норме! А среднее количество объёма спермы при первом оргазме у большинства мужчин от трёх, до трёх с половиной миллилитров.

Цвет спермы у здорового мужчины белый или желтоватый, но бывает с разными оттенками, иногда зависит от принимаемой пищи! Но если сперма с прожилками красного, или коричневого (кровь), а может быть и зеленоватой с неприятным запахом, то срочно необходимо обратиться к врачу урологу, иначе могут быть ужасающие последствия, вплоть до импотенции и бесплодия!

А вы знаете, что количество спермы у мужчины можно увеличить употреблением определенных продуктов ? Если мужчина будет употреблять в пищу больше белков, её вырабатываемый объем заметно увеличится! К таким продуктам относится яйца, баранина, говядина, сало, орехи и бобовые культуры, а также морепродукты, тунец, устрицы.

А чтобы улучшить вкус спермы, ешьте ананасы, она будет сладковатая на вкус с приятным запахом!

* Мужчинам также необходимо помнить, на количество спермы и на потенцию мужчины негативно влияет получаемый стресс, так что постарайтесь мужчины жить без стрессов!

Оторванные мужские яйца. К чему снится Оторванные мужские яйца видеть во сне

Общеизвестно, что яйцо является символом зарождения жизни, обладает силой возрождения и обновления.

В сновидениях этот символ может иметь несколько значений и толкований. По древним преданиям колдуны и маги, чьи действия были связаны с нечистой силой съедали яйцо в скорлупе, чтобы удвоить свои силы.

Наверное, Вы помните, что сказочный злодей Кощей-Бессмертный хранил свою жизнь в яйце. В некоторых случаях яйцо символизирует бессмертие, долголетие, бесконечность. Обычай красить и есть яйца до сих пор пользуется большой популярностью.

Народная мудрость хранит много поговорок и пословиц, связанных с этим символом. Про пустое и незначительное дело говорили: «Выеденного яйца не стоит». В другом случае яйцо считалось символом младенчества.

Про заласканного и избалованного ребенка говорили: «Засиженное яйцо всегда болтун». Считалось, что от такого человека не стоит ждать никаких серьезных поступков.

Если во сне Вы едите яйцо – это значит, что наяву Вы уделяете слишком много внимания пустому и ненужному делу.

Сон, в котором Вы уронили и разбили яйцо, – означает, что своими неосторожными действиями Вы можете разрушить свое собственное счастье.

Видеть во сне разбитые яичные скорлупки – знак того, что Вам необходимо заняться своим здоровьем.

Увидеть во сне, как Вы собираете яйца в гнездах, – означает, что в Вашей жизни наступят существенные перемены к лучшему.

Если Вы увидели во сне, как Вы сами высиживаете яйца, – значит кто-то из близких Вам людей будет нуждаться в Вашем внимании и помощи.

Сон, в котором Вы угощаете кого-нибудь блюдом из яиц, – указывает на то, что в Вашей жизни появится человек, который перевернет всю Вашу жизнь.

Увидеть во сне тухлые яйца – дурной знак.

Видеть во сне двухжелтковое яйцо – означает двойственную ситуацию.

Если во сне Вы пытаетесь приготовить яичницу, а из разбитого яйца вылезает живой цыпленок, – это знак того, что Вы неразумно используете свой шанс.

Увидеть во сне огромную гору яиц – к благополучию.

Сон, в котором Вы увидели, как змея пожирает яйцо, – означает зло и болезни.

Увидеть во сне, как щука высиживает яйца, – знак того, что Вы излишне увлечены своими фантазиями, которые заменяют Вам реальную жизнь.

Сон, в котором Вы ждете когда же наконец из яиц вылупится цыпленок, – означает, что Вы слишком увлечены тем, что давно уже в прошлом. Об этом говорят: «Это насиженные яйца».

Если во сне Вы пытаетесь разбить и очистить скорлупку яйца – наяву Вам придется быть осторожнее. Вас попытаются обмануть и ввести в значительные денежные расходы. В народе говорят: «Облупили, как яичко».

Отрывают яйца

От Путинского рывка яйца оторвало От Путинского рывка яйца оторвало ( 144 X 256 ). mp4Никитка, хэнерал с оторванными яйцами, исслюнявился от восхищения Трапом и вангует ему. Ему не нужно было беспокоиться насчет меня, так как единственным моим желанием было ощутить его член внутри

Мужик, пообещавший «яйца оторвать» своему рабочему, сдержал слово. Ребята, если вы слышали об этом чуваке из Новой Зеландии, забейте – ну, больно, но его всего лишь ударили. Но я была так увлечена планированием идеальной свадьбы, что не хотела признавать, что замужество может быть ошибкой

Специалисты сходятся во мнении, что яички являются самой деликатной точкой организмаПоэтому ставить эксперименты, пытаясь узнать, что случится, если яичко раздавить. Лукас наполнил их водой, и я ждала, что он скажет то, что собирался, но он молчал

Девушка отрывает член и яйца (31649 видео). Не так просто найти в сети подходящее видео с интересующим вас жанром. Есть очень много специфичных и редких направлений. Что, черт побери, происходит? Такер сел рядом со мной, но я отдернула свою руку и зажала их обе между коленями

Девушка с яйцами Мужику отсрелили яйца (не кликбэйт) ВЛОГ: ЖЕНЯ ХВАТАЕТ ЗА ЯЙЦА!!! Девушка которая не знает что делать с яйцами Разбила яйца за измену Отбили яйца. — Ты имеешь в виду, что он подарил тебе твой первый оргазм?

Человек, оторвавший яйцо это Пырялин Алексей Викторович 1972 г рождения, является инвалидом и он как раз и знал анатомию, поскольку ему на мине оторвало ступню, и он. Он держал меня так мгновение, когда несколько случайных посетителей «Бивера» аплодировали и улюлюкали

Полная версия топика: Яйца оторву -> Архив женского форума. Приходилось ли вам,девушки и женщины либо в шутку либо всерьез грозиться парню яйца оторвать?. Сейчас она замужем за профессиональным игроком в теннис со своим собственным клубом, который на десять лет моложе нее

ну если руку можно взять человеку и оторвать, наверное, яйца не лучше. да вот недавно только прошли мочеполовую систему, че уж там, мошонка имеет кожу, мышцу, поднимающее. Я хотела взобраться наверх, но мой желудок так яростно урчал, что я больше не могла это игнорировать

Архив женского форума — топик: Яйца оторву. Приходилось ли вам девушки и женщины либо в шутку либо всерьез грозиться парню яйца оторвать. Без шуток, я облизала свои губы, не в силах оторвать глаз от его обнаженной груди, накачанного пресса и голой спины, пока он ходил в другую комнату, чтобы выключить свет

Смотри Отрывают Яйца порно видео бесплатно, здесь на Pornhub. Открой для себя огромную коллекцию наиболее актуальным ХХХ видео роликов в высоком разрешении. Я спросила, могу ли я где-нибудь получить карту или руководство «Кто и где похоронен», но Лукас настоял, что они нам не нужны

Яйцо сформировано, когда желток выходит из яичника в яйцевод, в котором он пробудет около трех недель, чтобы организм птицы сформировал твердую скорлупу вокруг яйца и вытолкнул. Задержав свой оргазм прямо на пике, я пожелала, чтобы мое тело подождало его, и те несколько секунд, в которые я медлила, были в равной степени и мучением, и восторгом, такими, что я почти заплакала от усилий

Яйца: по яйцам, презерватив на яйцах, в пизду с яйцами, русские бьют по яйцам, ногой по яйцам, вибратор в трусиках, молодые геи. — Но я хотела быть замужем к двадцати восьми, и сейчас это невозможно! Я хотела начать создавать семью к тридцати, а сейчас я должна отказаться и от этого плана тоже

Девушки сосут и лижут яйца парням. Подборка офигенных минетов с заглотом яичек!Порно подборка офигенных минетов с заглотом яичек! Ощутите, как захватывает ваш дух внизу. — Я едва смогла сказать слово, прежде чем начались рыдания

Вика: Часть вторая - Яйца всмятку. Прошло еще несколько недель. Вика совсем перестала стесняться, наоборот теперь ее боялись все парни из ее класса и из параллели. Внутри была книга в мягкой обложке, и на обложке были изображены мужчина и женщина эпохи средневековья

Яйцо — это олицетворение жизненных сил, праобраз существа, уже зародившегося, но не проявившегося. Неудивительно, что такой набор характеристик априори был привлекательным. Что было во мне такого очевидного от американца? На мне не было футболки «Найк», кроссовок или бейсбольной кепки

16-летний подросток остался бесплодным после досмотра, проведенного женщиной-полицейским. Пострадавший утверждает, что блюстительница порядка едва не оторвала его. — Да! — крикнула она, и вся толпа взорвалась аплодисментами и бурными криками, когда девушка наклонилась и поцеловала своего жениха

- Граната взорвалась между ног и оторвало оба яйца! - Хорошо! Мы берем вас на работу. Приходите завтра в 10 утра! - Но ведь все начинают работу в 8-00 !? - С 8-ми до 10 все сидят и. Самый старший брат Лукаса, Николас, играл в теннис с мужем Мирель, Себастьяном, но я была представлена его жене Карине и их дочке Жизель, маленькой светловолосой фее в розовом купальнике

Отрывают яйца фото. ВАЖНО ЗНАТЬ! Д. Пушкарь рассказал, как победить простатит в домашнихЯички мужчины под воздействием негативных факторов могут накапливать в себе. В моем животе еще сильнее запорхали бабочки от его команды, и я раздвинула колени

Задержав дыхание, я вытянула руки и держалась за прутья изголовья кровати чуть выше над моей головой, одна рука на другой

— Мои глаза наконец переполнились, и несколько слезинок покатились по щекам

Такой счастливой, что я даже кружилась по пути из ванной к кровати, после того как смыла макияж и почистила зубы

Я просто имею в виду, что ты выглядела, будто знала, зачем пришла, но это не было чем-то хорошим

Мы брались за любой заказ и работали в твоей квартире, и у нас не было настоящих денег в течение целого года-полтора

— Я не могу переварить это — это так круто! — сообщила она

Мои внутренности дрожали от волнения, как было всегда, когда я предвкушала действительно хороший бокал вина

Буквально минут пятнадцать назад, по совету одного милого создания, попытался засунуть яйца в холодильник. Свои, естественно, яйца. Потому как, даже к.

..

Буквально минут пятнадцать назад, по совету одного милого создания, попытался засунуть яйца в холодильник. Свои, естественно, яйца. Потому как, даже кондиционер в такую жару не спасает. Да и высоко он, кондиционер, даже поставив на кровать стул, взобравшись на него и встав раком к кондиционеру, холодная струя до яиц не добивает. А выше лезть страшно — итак все кости погнуты. Другие способы тоже не особо спасают — вода холодная, сцука, тёплая, а обдувать яйца горячим воздухом при помощи опахала, сцука, неудобно. В итоге — послушал совета.

И вот сейчас, отойдя от шока, рассказываю.

К вопросу я подошел качественно, т. е. со смекалкой и профессионализмом. Холодильник у меня маленький, с обычной камерой и морозильной. Первая мысль, которая пришла в голову — засунуть яйца в морозильную камеру. Разумно предположив, что вместе с жопой яйца не влезут (у меня там пельмени с прошлого года примёрзли — я отодрать их так и не смог), да и не прилично засовывать голую жопу в морозилку, я решил яйца в морозилку свесить. Как? Очень просто. Мой акробатический опыт подсказал, что надо с холодильника снять микроволновку, подставить к холодильнику стул, встать на него одной ногой, а вторую закинуть на холодильник.

В теории вроде всё просто. Сделал всё как надо, раскорячился над любимым холодильником (если бы кто увидел, то непременно бы подумал, что я хочу его отыметь грязно), приоткрыл дверцу морозильной камеры и аккуратно свесил в образовавшуюся щель свои драгоценные и упаренные яйца. Их приятно обдало холодом и я прикайфел.

И вдруг зазвонил этот ёбаный телефон! Я автоматически дёрнулся и нижней ногой, которой стоял на стуле, придавил дверцу морозильной камеры. Сильно так придавил. Естественно, от боли в прищемлённых дверцей яйцах, рефлекторно стал сдвигать ноги, а вторая нога, как вы помните, на холодильнике. В результате — ещё больше нажал на дверцу. Тут у меня проскользнул первый ужас, когда я молниеносно представил свои оторванные яйца в морозилке. А потом стал заваливаться на бок! Вот тут уже у меня ужас не промелькнул, а тлять, полностью охватил!

Представляете, находят в квартите мётрвого чувака на полу кухни, а в морозилке закрытой его яйца замороженные! Детектив, тлять! И убийцу никогда не найдут! А искать будут, потому как ни один человек, кроме меня, конечно, не сможет сначала оторвать себе яйца, потом убрать их в морозилку, а потом убиться головой об пол!

Но всё обошлось. Я повис на дверце морозилки, толкнулся нижней ногой, чтобы она открылась и с рёвом уебался на пол вместе с холодильником.

И знаете, какая была первая мысль? «Б.я! Наконец-то пельмени выпали!»

Чем нельзя кормить кошек, опасные и вредные продукты

Ошибки при составлении ежедневного рациона

Ежедневный рацион представителей семейства кошачьих может состоять из сухого и влажного корма или натурального питания. Ошибки есть и у сторонников «натуралки» и промышленных кормов, поэтому остановимся на каждом варианте подобнее.

Натуральное питание

Если сравнивать котов и кошек с собаками, то представители кошачьих оторваны от дикой природы чуть меньше. Поэтому нуждаются в большем количестве мяса.

Сбалансированный дневной рацион для кошки – это 70% сырого мяса и 30% каш, обезжиренной кисломолочной продукции, овощей и фруктов, где:

  • дневная норма – 300 ккал в день;
  • белки – 6,3 г на 1 кг веса;
  • жиры – 2,25 г на 1 кг веса;
  • углеводы – 3,1 г на 1 кг веса.

Основные ошибки

Монопитание. Кот или кошка питаются только мясом, как в дикой природе. Обычно это приводит к переизбытку белка в организме и развитию ряда заболеваний. Например, мочекаменной болезни или хроническим заболеваниям почек.

Однообразие. Животному дают один вид мяса. Например, только курицу или говядину. В то время как мясо от разных животных восполняет дефициты намного эффективнее.

Плохое качество продуктов. Кормить кошку мясом старых животных или мясом сомнительного качества нельзя. Это приводит к несварению или отравлениям. Особенно, если в анамнезе животного присутствует мочекаменная болезнь.

Замена животных белков растительными. Коты и кошки не усваивают ценные органические соединения из растительной пищи. В организме образуется дефицит витаминов A, B, D и таурина, что приводит к проблемам с кожей, сердцем, нервной и репродуктивной системой и падению иммунитета.

Избыток растительной пищи. Равное соотношение белков и углеводов в миске чревато расстройством пищеварения или воспалительным процессам в желудочно-кишечном тракте.

Избыток субпродуктов. Преобладание субпродуктов над мясом приводит к белковому и жировому дефициту. Оптимальное соотношение мяса к субпродуктам 70% на 30% или 75% на 25%.

Избыток рыбы. Нельзя кормить кошку рыбой чаще двух раз в неделю. Причем жирные сорта (более 8% жира) запрещены категорически. Преобладание рыбы в рационе приводит к отложению солей и болезням мочевыделительной системы.

Злоупотребление витаминными и минеральными комплексами. Если рацион кота или кошки сбалансирован, давать витаминные и минеральные добавки нужно с осторожностью и сугубо по рекомендации ветеринарного врача.

На натуральном питании это 1-2 курса в год. Если использовать добавки чаще, можно перегрузить иммунную систему и вызвать аллергию.

На сухих и влажных кормах премиум и супер-премиум класса докармливать добавками не нужно. Производитель уже учел суточную норму из расчета на порцию.

Сухой корм

Если кот или кошка питаются сухим кормом, высчитывать КБЖУ на порцию не нужно – это сделал производитель. 

Основные ошибки

Перекармливание. Иногда владельцы насыпают корм с запасом, чтобы кот мог есть целый день. Обычно это приводит к ожирению. Особенно, если животное склонно к набору веса генетически.

Смешивание сухого корма и натурального питания в одной миске. Давать сухой корм вперемешку с кашей, овощами или кусочками мяса нельзя. Это может привести к перенасыщению макро- и микроэлементами или несварению.

Смешивание сухого корма от разных производителей. Корма от разных производителей отличаются составом и процентом жирности. Если смешать их в одной миске или давать по очереди, у котов развивается аллергия или расстройство пищеварения.

Оставление недоеденного корма в миске. Как и в дикой природе, питание котов должно быть дробным. Чтобы еда не залеживалась и поступала равными порциями, пригодится автоматическая кормушка.

Резкая смена корма. Чтобы переварить незнакомую пищу, нужны ферменты, которые никогда не вырабатывались. Реакция на незнакомые продукты может сопровождаться рвотой и нарушением стула.

Неподходящий корм. Подбор сухого корма должен осуществляться с учетом возраста, состояния здоровья и породы животного. Например, корма для котят должны быть более белковыми. А для кастрированных или стерилизованных кошек – менее жирными.

Читать онлайн электронную книгу Уроки атеизма - Оторванные уши бога бесплатно и без регистрации!

История повторяется. Когда-то с пьедестала «центра вселенной» была свергнута Земля. Астрономия вынесла свой приговор, изменив статус планеты. Из точки «божественного средоточия», вокруг которого «все вращается и движется», Земля переместилась в разряд третьестепенного космического тела, не имеющего влияния ни на какие процессы Вселенной. Чуть позже не поздоровилось и Солнцу. Его астрономический статус был определен как «пожилая карликовая звезда».

А главная гордость планеты – органическая жизнь на поверхности – оказалась простым следствием удачно совпавших астрономических и химических обстоятельств. Более того, выяснилось, что «гордость» весьма эфемерна, а ее наличие зависит от огромного количества непредсказуемых и весьма капризных факторов.

Затем наука ниспровергла и человека. По крайней мере его физическое тело. Вскормленный легендами о том, что он, в отличие от прочих организмов, создан лично «сверхъестественной силой» по «ее образу и подобию», homo оказался весьма рядовым животным, недавно сошедшим с конвейера эволюции. Его родословие, как и у остальных организмов на Земле, началось не с Эдема и рук «творца», и даже не с набора нуклеиновых кислот, а с нескольких химических элементов, которым своеобразная среда планеты обеспечила возможность «химического промискуитета», т. е. возможность много и беспорядочно вступать меж собой в любые связи.

Чуть позже (как следствие этой оргии) сложились нуклеиновые кислоты и их интегративная сила, способная формировать новую, органическую форму жизни. Затем, теряя остатки всякого романтизма, присущего только процессам чистой химии, родословие человека продолжилось протобактериями, слепыми мякотными организмами, круглоротыми рыбами, звероящерами, первыми плацентарными и наконец добралось до секции узконосых отряда приматов, где в настоящее время и приостановилось.

С последнего фамильного портрета в длинной галерее предков на нас смотрит «человекородица». Это еще не лишенная покровной шерсти древняя самка homo, жадно поедающая свою собственную плаценту, как это вообще принято у большей части млекопитающих всеядных. Она только что разрешилась от бремени, и в ее глазках лукавое предчувствие славы Девы Марии и Коко Шанель. Действительно, пройдет всего пара миллионов лет, и она получит кружевные чулки и психику.

Мы здесь упомянули лишь два глобальных разоблачения, опустив тысячи мелких, чтобы вернуться к третьему, т.  е. к «чуду» сознания, разума, мышления и интеллекта.

Нет сомнения, что рано или поздно и этот загадочный фактор ожидало развенчание, вслед за статусом Земли и происхождением человека. Оно, как и следовало ожидать, произошло по мере накопления знаний о головном мозге. Но тут-то и началась настоящая драма.

Выяснилось, что никакая научная, т. е. основанная на строгой фактологии, трактовка разума и мышления не в состоянии преодолеть барьер самолюбования homo, его уверенность в своей необыкновенности. Да, физиология высказалась, а эволюционистика, физика, химия и геология подтвердили ее печальный вывод.

С учетом «низкого биологического происхождения» человека ничего неожиданного в нем и не могло быть, но… homo выслушал вывод – и в ответ «включил» на полную мощность уверенность в том, что секрет его разума выше всякого знания. Теология, философия, психология, эзотерика, поэзия и литература провозгласили разум человека вечно таинственным Граалем, изготовленным надмирной силой специально для homo. Его-то и передают друг другу через века Данте и Майкл Джексон, Да Винчи и Блаватская.

Это сегодня человека мало беспокоят разоблачения астрономических и филогенетических мифов, но поначалу он устраивал весьма эмоциональные истерики как по одному, так и по другому поводу. Он жег и бросал в тюрьмы разоблачителей, вырывал у них отречения, травил, проклинал, подвергал остракизму, писал и издавал тысячи томов опровержений.

Следует понимать, что кардиналы, судившие Галилея, инквизиторы, сжигавшие Бруно, профессора, травившие Дарвина, сражались за право человека на исключительную роль в мироздании. Истребляя и вразумляя разрушителей священных легенд, апологеты духовности защищали уникальность homo и центральность его роли в мире и Вселенной.

Спустя некоторое время homo успокоился. Он утешил себя тем, что, несмотря на астрономическую ничтожность места его обитания и «обезьянье прошлое», с ним навсегда остается его «Священный Грааль», т. е. чудо его психики и «внутреннего мира». Наука рукой Дюбуа-Раймона подписала мирный договор с метафизикой, признав в мышлении таинство, механизм которого – ignoramus et ignorabimus (не знаем и не узнаем). Тем самым была проведена жирная черта, отделившая в самом главном вопросе человека от животного.

На некоторое время все затихло. Но в первой же четверти ХХ века добрый взгляд Ивана Петровича Павлова принес жуткую весть: механизм образования условных рефлексов у человека оказался точно таким же, как и у всех остальных животных. В этой простой формулировке заключался смысл, с которым смириться было уже невозможно. Это означало, что мозг у всех высших млекопитающих работает по одному и тому же принципу, а продукты этой работы не имеют принципиальных биологических отличий.

В «чашу Грааля» закапала слюна «собачек», существенно меняя химический состав эликсира, который тридцать веков опьянял человечество.

Напоследок Павлов вытер руки о грязный халат и деликатненько посоветовал человечеству отказаться от понятия «психика», заменив его на более точное определение – «сложнонервная деятельность организма». Чуть позже все, что еще могло после Павлова оставаться непонятным, разъяснили Пенфилд, Джаспер, Мэгун, Моруцци et all.

Реакция была предсказуема. Трезветь и перемещаться в статус дрессированного животного человек категорически не захотел. Он вцепился во все, что могло подтвердить наличие и непостижимость его главной «тайны».

Сегодня, пользуясь случаем, имеет смысл повертеть эту «тайну» в пальцах и хорошенько ее рассмотреть. Мы знаем эту тайну, она всегда под рукой, всегда в доступности; она имеет тысячи форм и давнюю историю.

Итак, мы говорим о гипотезе, согласно которой в основе разума, мышления и интеллекта все же содержится некий таинственный и непостижимый компонент. Именно он обеспечивает прозрения, вдохновение, способность чувствовать и оценивать красоту, веровать и пророчествовать; его наличие обеспечивает работу «кантовского императива» и желание в весенний денек постукаться крашеными яйца-ми. Вероятно, этот же компонент обязывает homo прослезиться от 9-й симфонии Бетховена или от «Комаринского». Также он генерирует совесть и потребность маршировать.

Остается решить, что же это? Либо это действительно «внефизическая» компонента, либо сложные цепи условных рефлексов, вызываемых крайне специфическими, виртуозно структурированными раздражителями.

В «чистом виде» данная гипотеза обитает во всех религиях мира. В несколько контаминированном (загрязненном) варианте – в культурах и философии. У нее много транскрипций, но мы можем воспользоваться как ее самой лаконичной номенклатурой, т. е. понятием «бог», так и различными производными: «душа», «дух», «духовность» et cetera.

По этой версии мышление и разум – это «зеркало, в котором можно втайне увидеть образ божественного разума» ( Рёскин ), а также «разум в состоянии существовать и действовать независимо от физического организма», и «он способен воздействовать на обычную материю образом, который невозможно объяснить с помощью известных законов физики» ( Кремо ). Шопенгауэр утверждал, что «интеллект не существует сам по себе, но подчиняется динамической и суперрациональной силе», а Юнг говорил: «Наша психика – часть бога, и тайна ее безгранична».

Сюда же следует отнести и различные характеристики «духовности», поскольку иррациональная гипотеза прочно увязывает интеллект именно с ней. Бердяев характеризует ее так: «Духовность есть богочеловеческое состояние». Антоний Сурожский утверждает, что «духовность заключается в том, что в нас совершается действие духа святого».

Здесь легко заметить неконкретность формулировок светочей религиозного мыслительства и вспомнить «духовность» в ироничной трактовке Поля-Анри Гольбаха: «Отсюда одно за другим появились понятия духовности, нематериальности, бессмертности. Все эти неопределенные слова, которые мало-помалу изобрели, изощряясь во все больших тонкостях, для обозначения свойств неизвестной субстанции, каковую человек счел заключенной в себе в качестве скрытого принципа своих видимых действий…» «Люди всегда имели склонность прикрывать свое невежество изобретением слов, с которыми не соединялось никакого смысла».

Но оставим пока Гольбаха с его вечным насмешничаньем. Нетрудно вспомнить, что Поль-Анри, развеселившись, пообещал «оборвать богу уши». Впрочем, Гольбах вновь выведет нас к «формалиновым формулировкам», а дорогу к ним мы теперь хорошо знаем и сами. Мы, напоминаю, решили добросовестно и доброжелательно отпрепарировать идею бога и ее возможную роль в мышлении и интеллекте человека.

Эта идея расплывчата и капризна. Но закроем глаза на ее изъяны. Постараемся выудить из нее все, что могло бы нам пригодиться.

Возможно, «сверхъестественное» и есть то звено в цепочке последовательных актов мышления, которого нам недостает, чтобы объяснить парадоксальность слез животного при чтении им «Маленького принца» или других образцов радикального лицемерия и сентиментализма?

Помимо всего прочего, версия важной роли иррационального фактора в процессах мышления и восприятия является весьма и весьма успешной. Эта гипотеза безраздельно царствовала тридцать веков. Она породила прекрасную легенду о «психике». Она сформировала все виды культуры и большинство моделей поведения человека. Она же когда-то нянчила маленькую науку. И именно к ее горлу малютка в первую очередь (еще из колыбели) и протянула руки. К середине XIX века после долгой взаимной борьбы науке удалось почти придушить свою старую нянюшку, но у той оказалась на удивление крепкая шея.

Конечно, можно скептически игнорировать мнения различных «сурожских-платонов-бердяевых-юнгов». Их формулировки бессодержательны, а их заслуги – в контексте нашей работы – весьма сомнительны. Но что мы будем делать с почти фанатичной религиозностью Исаака Ньютона и Пастера, с агрессивным мистицизмом Т. Шванна? Можем ли мы забыть об эзотеризме членов Теософского общества Эдисона и Фламариона? О страстном спиритуалисте Бутлерове? Удастся ли нам списать на некое недоразумение набожность великого химика Рамзая, а также религиозность еще множества творцов науки? Куда мы денем Дж. Экклса с его мнением о реальности «души»? Как будем игнорировать епископский сан автора теории «Доминанты» А. А. Ухтомского и благочестие аббата Менделя?

Будем честны до конца: большинство «создателей» нашего интеллекта не имело никаких сомнений в том, что версия «надприродности» мышления является единственно верной. Даже если мы возьмем нейрофизиологию, где сумма минимальных обязательных знаний должна была бы страховать от заражения мистицизмом, то в списке из примерно трехсот главных имен ее создателей мы едва насчитаем десяток-атеистов.

Стоит также вспомнить сэра Альфреда Рассела Уоллеса. Он одновременно с Дарвином сформулировал принцип развития видов, происхождения от общего предка и (отчасти) роль мутаций. Уоллес, будучи почти равновеликим Дарвину творцом эволюционной теории, лучше других видел ее слабые стороны и уязвимость. Он утверждал, что человеческий разум не может объясняться одним лишь естественным-отбором и что метаморфоза обезьяны в человека не могла обойтись без вмешательства «внебиологической силы». Причем следует помнить, что смутила Уоллеса не филогения, а именно не объясняемое отбором, конвергенцией, дивергенцией и мутациями «пришествие» мышления человека.

Конечно, недоумение Уоллеса мы можем списать на то, что он не был знаком ни с физиологией мозга, ни с теориями условных рефлексов и ретикулярной формации. Формально это очень красивый ход, который, возможно, закроет «вопрос Уоллеса». Но вот с гегельянцем Ч. С. Шеррингтоном или с епископом А. А. Ухтомским он уже не сработает. Они оба не только прекрасно знали мозг и павловскую теорию, но и лично наблюдали экспериментальную составляющую теории условных рефлексов.

Спрятаться от всей этой фактуры за отговорками о детерминированности личности всех этих людей их «темным временем» тоже не получится. Это будет трусливая и беспомощная отговорка. У Экклса, Оуэна, Вирхова, Шеррингтона, Пастера и Эдиссона не было никаких причин бояться костров инквизиции или набожных жен.

Фактор наличия множества «верующих ученых», конечно, не является решающим для исследуемого вопроса, но и во влиятельности ему отказать на первый взгляд никак нельзя. Все вышеупомянутые лица являются реальными творцами цивилизации, обладателями наиболее точного и здравого взгляда на мир. Именно им, а не кому-либо мы обязаны успехами человечества, ибо, как совершенно справедливо замечал Жак Лёб, «истинная история делается в лабораториях, а не в парламентах или окопах».

Убежденность различных поэтов-живописцев-композиторов, вне зависимости от их славы и известности, можно не принимать всерьез. Они в действительности мало что стоят и пригодны только для развлечения. Но здесь мы говорим о тех, для кого, по выражению И. П. Павлова, «ясновидение действительности» было профессией и смыслом жизни.

Именно ученые меняли к лучшему судьбу вида. Нам предстоит выяснить, насколько их мнение по данному вопросу может быть аргументом в пользу «сверхъестественного» начала в мироздании и в мышлении человека. Да, все они, от Аристотеля и Декарта до Пастера и Шеррингтона, по идее должны быть для нас авторитетами. Но именно они и научили нас не иметь никаких авторитетов.

Они же научили нас заботиться о «стерильности пробирок», раз и навсегда пояснив, что даже самое драгоценное загрязнение лабораторной посуды не позволяет получить чистого результата при проведении опыта. А мнения и убеждения великих, несмотря на всю их почтенность, – это тоже «осадок на стенках пробирки». Тот самый, который необходимо смыть. Пол Карл Фейерабенд (1924–1994) первым решился пояснить, насколько необходимым и продуктивным методом является отсутствие т. н. уважения к именам в науке. Конечно, желательно соблюдать некоторые приличия, но не переходя при этом границ простого лицемерия. Следует помнить, что от почтения к имени до догмы – один шаг.

Итак. Как мы уже установили, научное открытие – это прежде всего очень высокая степень безошибочности в оценке того или иного частного явления или свойства. Теперь понаблюдаем за тем, передается ли с великих открытий «фактор безошибочности» на все, в чем были уверены наши «великие открыватели».

Начнем с Аристотеля, полагавшего, что метеориты – это «испарения земли, которые поднимаются ввысь, а приближаясь к некой «сфере огня», загораются и падают вниз». Можно припомнить его же трактовку существования палеонтологических останков: Стагирит объяснял их действиями «подземных подражательных сил, которые копируют происходящее на поверхности».

А вот И. Ньютон полагал, что все сообщения о метеоритах – глупая выдумка, потому что им вообще «неоткуда падать». Также «на основании сопоставлений астрономических и исторических доказательств» он отстаивал собственное убеждение в том, что возраст Земли не превышает шести тысяч лет.

Ф. Бэкон страстно рассуждал о роли ведьм в погублении посевов, В. М. Бехтерев был поклонником «цветотерапии», У. Гладстон утверждал, что древние греки не различали цвета, а великий Либих был убежден, что дрожжи не являются живой органикой.

Роберт Бойль требовал, чтобы рудокопы представляли отчет, с какой именно глубины земных толщ начинаются «обиталища демонов» и как выглядят их «гнезда», а Бюффон заявлял, что в Северной Америке эволюция идет медленнее, чем на других континентах. И. Кеплер утверждал, что кратеры на Луне воздвигнуты лунными жителями, К. Фламмарион был уверен, что на ней существует растительность, а Галилей убеждал, что мысли Кеплера о влиянии Луны на приливы и отливы в морях и океанах Земли – «вздор и ребячество». Кеплер же был убежден, что цвет – «это вещь совершенно отличная от света, некое качество, пребывающее на поверхности непрозрачных тел».

Коперник не сомневался в наличии описанных Птолемеем «хрустальных сфер неба». Он лишь скорректировал египтянина, сократив количество «сфер» с восьмидесяти до тридцати четырех. Это милое заблуждение даже вынесено в заглавие основного труда его жизни – «О вращении небесных сфер».

Лорд Кельвин заявлял, что рентгеновские лучи – это мошенничество, что никакой аэроплан летать не сможет, а в 1900 году выразил уверенность и в том, что ничего нового в физике открыть уже нельзя.

Жан-Жозеф Вирей в своем фундаментальном труде «Естественная история человеческого рода» ( Париж, 1824 ) утверждал, что негры выделяют пот черного цвета, а Резерфорд – что коммерческое использование атомных процессов невозможно в принципе.

Тихо Браге настаивал на том, что вокруг Солнца вращаются все планеты, кроме Земли, которая остается неподвижной. Жозеф де Лаланд утверждал, что вероятность полетов на воздушном шаре – пустая фантазия, а Французская академия наук в полном составе смеялась над идеей громоотвода. Она же потешалась над дифференциальным исчислением Лейбница, над теорией телеграфа и настолько категорично отрицала существование аэролитов (метеоритов), что требовала их убрать из всех музеев.

Великий Христиан Гюйгенс считал дефицит пеньковых веревок главной проблемой планеты Юпитер. По мнению Гюйгенса, наличие «при нем» четырех лун (тогда было известно лишь четыре спутника Юпитера) неопровержимо свидетельствовало о неспокойности морей этой планеты и, соответственно, о необходимости очень большого количества сверхпрочного такелажа для крепости парусов юпитерианского – флота.

Эдвард Кларк (1820–1877) предупреждал, что образованность женщин приводит к «пересыханию» у них матки, а авторитетнейший гинеколог своего времени Джордж Нефейс (1842–1876) убеждал, что мастурбация ведет к слабоумию.

Сэр Артур Кизс возглавлял и организовывал тот почтительный хоровод, который палеоантропология первой половины ХХ века почти сорок лет водила вокруг останков т. н. Пилтдаунского человека (мы помним, что какой-то весельчак смастерил их из вполне рецентного черепа и обезьяньей мандибулы, затем покрасил бихроматом калия и «вбросил» в научное сообщество под видом древнейшей окаменелости).

А. Сент-Дьердьи учил тому, что белок проводит электричество, хотя на самом деле он является изолятором.

Этот занятный реестр можно продолжать почти до бесконечности.

Лейбниц отвергал ньютоновские идеи тяготения; Тесла и Маркони уверяли, что получают радиосигналы с Марса; Дарвин страстно проповедовал и разрабатывал нелепую теорию пангенов; Ричард Оуэн не смог обнаружить в мозгу обезьяны гиппокамп; Кювье доказывал, что эволюция – это полный вздор; Карл фон Бэр категорично отрицал родственность живых организмов; Эдмунд Галлей полагал, что Земля имеет внутренние шары, тоже окруженные атмосферой, утечки которой образуют полярное сияние; Д. Пристли был убежден в существовании флогистона; Р. Вирхов посмеялся над настоящим черепом неандертальца, сделав авторитетное краниологическое заключение, что он принадлежит не древнему человеку, а русскому казаку-алкоголику XIX века; У. Гопкинс и Ч. Лайель были убеждены в глупости утверждения Л. Агассиса, будто бы лед способен передвигать каменные глыбы, и посему предложили даже не обсуждать идею перемещения камней ледниками как нелепую; А. Везалиус категорически выступал против разделения нервов на двигательные и чувствительные; К. Варолий (Варолиус) утверждал, что именно мозжечок является органом звуковых восприятий; Дальтон был убежден, что в передней камере его собственного глаза содержится жидкость синего цвета и что именно эта аномалия обесцвечивает для него картинку мира; Гальвани до конца дней пребывал в уверенности, что открыл «электрический флюид», способный воскрешать мертвые организмы.

Даже на основании этой лаконичной выборки мы видим, что самые блестящие химики, физиологи, физики, геологи, чуть-чуть выйдя за пределы своей узкой компетенции, глубоко ошибались в оценках важнейших явлений и фактов. Что еще забавнее, не менее часто они ошибались и оставаясь в пределах той дисциплины, изучению которой посвятили жизнь.

Зачем мы сейчас перечислили эти смешные и в той или иной степени позорные ошибки великолепных ученых? Исключительно для того, чтобы напомнить, что ошибки остаются ошибками вне зависимости от «высоты», с которой они прозвучали.

Все величие имени Ч. Лайеля не придает никакого веса его заблуждениям о ледниках, а значимость Вирхова не превращает подлинный череп питекантропа в останки русского казака.

Иными словами, мы не вправе придавать гипотезе бога, даже если ею увлечен сам Ньютон или Гюйгенс, больше значения, чем проблеме дефицита пеньковых веревок на Юпитере. «Гиппокамп Оуэна» и «сигналы с Марса» Маркони – прекрасные примеры того, что глупость, кем бы она ни была сказана, глупостью и остается.

Очень важно понимать следующее: мы принимаем теорию эволюции не потому, что ее сформулировал пугливый бородач Дарвин, который ходил на «Бигле», имел набожную супругу и прекрасно разбирался в усоногих раках. А потому, что она получила многочисленные и неопровержимые подтверждения и получает их уже на протяжении ста пятидесяти лет. Если бы не этот факт, то имя сэра Чарльза было бы забыто точно так же, как и имена сотен других чудаков, потративших свою жизнь на реторты, телескопы и микроскопы.

Еще один пример. Теория условных рефлексов для нас становится основополагающим принципом понимания сложнонервной деятельности не потому, что Иван Павлов был обаятельнейшим человеком и всю свою жизнь посвятил изучению физиологии мозга. И даже не потому, что Иван Петрович был чемпионом п. Колтуши по игре в городки. Нет. Мы руководствуемся ею только потому, что именно она (и только она) имеет под собой колоссальную эмпирическую базу и способна «просто, проверяемо и доказательно» объяснить большинство явлений разума и мышления.

А вот те убежденности Дарвина и Павлова, которые не подтвердились и в силу этого не получили никакого научного «продолжения», погребены вместе с ними. Они не представляют интереса ни для кого, кроме историков науки (мы здесь имеем в виду конфузы с пангенами и наследованием условных рефлексов мышами).

Эту схему мы можем распространить на любые убеждения как этих, так и других ученых. В том числе и на их религиозные или атеистические пристрастия.

Для решения «вопроса бога» атеизм Павлова стоит не дороже, чем набожность Рамзая. Безбожие Ивана Петровича настолько же не доказывает отсутствия бога, как благочестие сэра Уильяма – его присутствие.

Апелляция по любым общим вопросам к авторитетам ученых – типичный атавизм мышления, доставшийся XXI веку в наследство от культа религиозных пророков. Как мы помним, последние всегда были специалистами во всем без исключения, начиная от пеленания младенцев и до происхождения затмений.

Начиная с XVII столетия «пророков» в обывательском представлении заместили ученые. В качестве неизбежного обременения им досталась и роль арбитров. Дело в том, что публика по старой привычке сохраняет потребность во «всеведущих учителях». Ей это необходимо, так как освобождает от необходимости задумываться на сложные темы и легализует любую удобную ахинею.

Вспомним почтеннейшего Иринея Лионского и его реплику о том, что у соляной статуи, в которую божество Библии превратило жену Лота, на протяжении столетий выделялись месячные. Этот многозначительный абсурд цитировался и приводился как одно из доказательств всемогущества бога, порочности женщины, неотвратимости божией кары, трагедии Содома, спасительности «спасения» et cetera в течение как минимум девяти веков. Если бы его автором был не «отец церкви» Ириней, то, вероятно, никто и никогда не стал бы ссылаться на эту басню.

Образчик же подлинного знания очень легко распознать по безупречной конкретности и его полной независимости от имени автора.


К примеру. Стационарное уравнение Шредингера (в удобной записи) лишено двусмысленности. Оно означает лишь то, что означает, и никаких иных смыслов, кроме возможности, грубо говоря, рассчитать примерное состояние элементарной частицы, в нем не предполагается. В нем нет претензии на то, чтобы характеризовать мироздание. Оно не годится для объяснения эволюции лептоциона или физиологической роли плача.

Если бы уравнение было ошибочным всего на один символ или не подтверждалось экспериментально, то, несмотря на великое имя его создателя, оно было бы тут же забыто. Но, поскольку данное уравнение верно, оно не потеряло бы своей ценности и широкой применительности даже в том случае, если бы его автором был не Шредингер, а совершенно неизвестный человек.

А теперь вернемся к вопросу «безошибочности» и подведем итоги. Говоря о творцах науки, мы говорим о людях, имеющих, образно говоря, ученую степень. А что такое хорошая, заслуженная ученая степень? Это прежде всего указание на то, что данный человек настолько углубленно занят одним-единственным специфическим вопросом, что просто не может иметь мнения ни по какому другому.

Самые блистательные прозрения в самой важной из наук не спасают от слепоты в столь общем и многосоставном вопросе, как «гипотеза бога». Как, впрочем, и в любом другом.

Разумеется, наука превыше любой «морали», и к науке не применимы ее нормы. Но помимо условной «морали» есть и некое «житейское» измерение, где убежденности великих ученых создавали (или могли создать) весьма существенные проблемы как для других homo, так и для развития вида в целом.

В связи с этим вспомним еще несколько важных фактов.

Открыватель большого круга кровообращения в теле человека, медик У. Гарвей, лично инспектировал кожу узниц инквизиции, определяя по наличию на ней «меток дьявола» степень связи обвиняемой с Люцифером. В 1633 году от его экспертной оценки зависела жизнь некоей Маргарет Джонсон. Гарвей выявил на ее теле следы «нежных прикосновений сатаны», и барышню, разумеется, сожгли.

Нобелевский лауреат Юлиус фон Яурегг заражал психически больных малярией и туберкулезом, а Альбер Нейссер – здоровых людей сифилисом, чтобы иметь возможность изучить клиническое течение этой болезни. Лавуазье публично жег книги своего оппонента Шталя, а Франклин и Грей использовали детей в весьма болезненных электрофизиологических экспериментах.

Нобелевские лауреаты Ханс Вильгельм Гейгер, – Иоханнес Штарк, Макс Планк и Филипп Ленард добровольно и искренне сотрудничали с режимом Гитлера в деле изготовления германской атомной бомбы. Эрвин Шредингер через открытое письмо, размещенное во всех газетах Австрии и Германии, уверял публику в своем восхищении Адольфом Гитлером и клялся ему в верности.

Конечно же, всех, как и всегда, перещеголял Вернер Гейзенберг. Его имя полагается произносить, «сняв шляпу». И это справедливо. Мы помним, что именно этот человек не только покорил высочайшую интеллектуальную вершину современности – квантовую теорию поля, но и отчасти сам ее выстроил. И этот же человек был увлечен идеей вооружить Третий рейх ядерным оружием. Именно Гейзенберг был автором того реактора, в котором шло обогащение урана для будущих атомных бомб Германии.

С учетом того, куда они могли быть сброшены и какое количество лабораторий и важнейших научных разработок было бы превращено в пепел, увлечение Гейзенберга, скорее всего, было существенной – ошибкой.

Александр Невзоров: Оторванные уши бога – Александр Невзоров – Колонки – Избранное – Сноб

История повторяется. Когда-то с пьедестала «центра вселенной» была свергнута Земля. Астрономия вынесла свой приговор, изменив статус планеты. Из точки «божественного средоточия», вокруг которого «все вращается и движется», Земля переместилась в разряд третьестепенного космического тела, не имеющего влияния ни на какие процессы вселенной. Чуть позже не поздоровилось и Солнцу. Его астрономический статус был определен как «пожилая карликовая звезда».

А главная гордость планеты — органическая жизнь на поверхности — оказалась простым следствием удачно совпавших астрономических и химических обстоятельств. Более того, выяснилось, что «гордость» весьма эфемерна, а ее наличие зависит от огромного количества непредсказуемых и весьма капризных факторов.

Затем наука ниспровергла и человека. По крайней мере, его физическое тело. Вскормленный легендами о том, что он, в отличие от прочих организмов, создан лично «сверхъестественной силой» по «ее образу и подобию», homo оказался весьма рядовым животным, недавно сошедшим с конвейера эволюции. Его родословие, как и у остальных организмов на Земле, началось не с Эдема и рук «творца», и даже не с набора нуклеиновых кислот, а с нескольких химических элементов, которым своеобразная среда планеты обеспечила возможность «химического промискуитета», т. е. возможность много и беспорядочно вступать меж собой в любые связи.

Чуть позже (как следствие этой оргии) сложились нуклеиновые кислоты и их интегративная сила, способная формировать новую, органическую форму жизни. Затем, теряя остатки всякого романтизма, присущего только процессам чистой химии, родословие человека продолжилось протобактериями, слепыми мякотными организмами, круглоротыми, рыбами, звероящерами, первыми плацентарными и наконец добралось до секции узконосых отряда приматов, где в настоящее время и приостановилось.

С последнего фамильного портрета в длинной галерее предков на нас смотрит «человекородица». Это еще не лишенная покровной шерсти древняя самка homo, жадно поедающая свою собственную плаценту, как это вообще принято у большей части млекопитающих всеядных. Она только что разрешилась от бремени, и в ее глазках лукавое предчувствие славы Девы Марии и Коко Шанель. Действительно, пройдет всего пара миллионов лет, и она получит кружевные чулки и психику.

Мы здесь упомянули лишь два глобальных разоблачения, опустив тысячи мелких, чтобы вернуться к третьему, т. е. к «чуду» сознания, разума, мышления и интеллекта.

Нет сомнения, что рано или поздно и этот загадочный фактор ожидало развенчание, вслед за статусом Земли и происхождением человека. Оно, как и следовало ожидать, произошло по мере накопления знаний о головном мозге. Но тут-то и началась настоящая драма.

Выяснилось, что никакая научная, т. е. основанная на строгой фактологии, трактовка разума и мышления не в состоянии преодолеть барьер самолюбования homo, его уверенность в своей необыкновенности. Да, физиология высказалась, а эволюционистика, физика, химия и геология подтвердили ее печальный вывод.

С учетом «низкого биологического происхождения» человека ничего неожиданного в нем и не могло быть, но… homo выслушал вывод — и в ответ «включил» на полную мощность уверенность в том, что секрет его разума выше всякого знания. Теология, философия, психология, эзотерика, поэзия и литература провозгласили разум человека вечно таинственным Граалем, изготовленным надмирной силой специально для homo. Его-то и передают друг другу через века Данте и Майкл Джексон, Да Винчи и Блаватская.

Это сегодня человека мало беспокоят разоблачения астрономических и филогенетических мифов, но поначалу он устраивал весьма эмоциональные истерики, как по одному, так и по другому поводу. Он жег и бросал в тюрьмы разоблачителей, вырывал у них отречения, травил, проклинал, подвергал остракизму, писал и издавал тысячи томов опровержений.

Следует понимать, что кардиналы, судившие Галилея, инквизиторы сжигавшие Бруно, профессора, травившие Дарвина, сражались за право человека на исключительную роль в мироздании. Истребляя и вразумляя разрушителей священных легенд, апологеты духовности защищали уникальность homo и центральность его роли в мире и Вселенной.

Спустя некоторое время homo успокоился. Он утешил себя тем, что, несмотря на астрономическую ничтожность места его обитания и «обезьянье прошлое», с ним навсегда остается его «Священный Грааль», т. е. чудо его психики и «внутреннего мира». Наука рукой Дюбуа-Раймона подписала мирный договор с метафизикой, признав в мышлении таинство, механизм которого — ignoramus et ignorabimus (не знаем и не узнаем). Тем самым была проведена жирная черта, отделившая в самом главном вопросе человека от животного.

На некоторое время все затихло. Но в первой же четверти ХХ века добрый взгляд Ивана Петровича Павлова принес жуткую весть: механизм образования условных рефлексов у человека оказался точно таким же, как и у всех остальных животных. В этой простой формулировке заключался смысл, с которым смириться было уже невозможно. Это означало, что мозг у всех высших млекопитающих работает по одному и тому же принципу, а продукты этой работы не имеют принципиальных биологических отличий.

Фото предоставлено автором

В «чашу Грааля» закапала слюна «собачек», существенно меняя химический состав эликсира, который тридцать веков опьянял человечество.

Напоследок Павлов вытер руки о грязный халат и деликатненько посоветовал человечеству отказаться от понятия «психика», заменив его на более точное определение — «сложнонервная деятельность организма». Чуть позже все, что еще могло после Павлова оставаться непонятным, разъяснили Пенфилд, Джаспер, Мэгун, Моруцци et all.

Реакция была предсказуема. Трезветь и перемещаться в статус дрессированного животного человек категорически не захотел. Он вцепился во все, что могло подтвердить наличие и непостижимость его главной «тайны».

Сегодня, пользуясь случаем, имеет смысл повертеть эту «тайну» в пальцах и хорошенько ее рассмотреть. Мы знаем эту тайну, она всегда под рукой, всегда в доступности; она имеет тысячи форм и давнюю историю.

Итак, мы говорим о гипотезе, согласно которой в основе разума, мышления и интеллекта все же содержится некий таинственный и непостижимый компонент. Именно он обеспечивает прозрения, вдохновения, способность чувствовать и оценивать красоту, веровать и пророчествовать; его наличие обеспечивает работу «кантовского императива» и желание в весенний денек постукаться крашеными яйцами. Вероятно, этот же компонент обязывает homo прослезиться от 9-й симфонии Бетховена или от «Комаринского». Также он генерирует совесть и потребность маршировать.

Остается решить, что же это? Либо это действительно «внефизическая» компонента, либо сложные цепи условных рефлексов, вызываемых крайне специфическими, виртуозно структурированными раздражителями.

В «чистом виде» данная гипотеза обитает во всех религиях мира. В несколько контаминированном (загрязненном) варианте — в культурах и философии. У нее много транскрипций, но мы можем воспользоваться как ее самой лаконичной номенклатурой, т. е. понятием «бог», так и различными производными: «душа», «дух», «духовность» et cetera.

По этой версии, мышление и разум — это «зеркало, в котором можно втайне увидеть образ божественного разума» (Рёскин), а также «разум в состоянии существовать и действовать независимо от физического организма» и «он способен воздействовать на обычную материю образом, который невозможно объяснить с помощью известных законов физики» (Кремо). Шопенгауэр утверждал, что «интеллект не существует сам по себе, но подчиняется динамической и суперрациональной силе», а Юнг говорил: «Наша психика — часть бога, и тайна ее безгранична».

Сюда же следует отнести и различные характеристики «духовности», поскольку иррациональная гипотеза прочно увязывает интеллект именно с ней. Бердяев характеризует ее так: «Духовность есть богочеловеческое состояние». Антоний Сурожский утверждает, что «духовность заключается в том, что в нас совершается действие духа святого».

Здесь легко заметить неконкретность формулировок светочей религиозного мыслительства и вспомнить «духовность» в ироничной трактовке Поля-Анри Гольбаха: «Отсюда один за другим появились понятия духовности, нематериальности, бессмертности. Все эти неопределенные слова, которые мало-помалу изобрели, изощряясь во все больших тонкостях, для обозначения свойств неизвестной субстанции, каковую человек счел заключенной в себе, в качестве скрытого принципа своих видимых действий…» «Люди всегда имели склонность прикрывать свое невежество изобретением слов, с которыми не соединялось никакого смысла». Читать дальше >>

Читать дальше

Перейти ко второй странице

Op-Ed: Охотник за сокровищами, парк Лос-Анджелеса и проклятие отрубленной руки

Недавно я занялся поиском металлов в качестве хобби. В то время как Лос-Анджелес, конечно же, лучшее место для жизни в мире, наши городские парки слишком молоды, чтобы доставлять много удовольствия «грязным рыбакам». Восточное побережье с его глубоко укоренившейся (хотя и не столь глубоко укоренившейся) историей более плодородно.

Итак, в воскресенье, 2 августа, я был приятно удивлен, когда обнаружил расчлененную, разлагающуюся человеческую руку у Гарольда А.Генри Парк.

Я прибыл в час до заката. Я быстро обнаружил цель с помощью своего металлоискателя, выкопал около трех дюймов и обнаружил слой алюминиевой фольги. Прямо под ним большой кусок синего пластика - ведро!

Так сильно надеясь, что это было закопанное сокровище, я приподнял крышку, и мои мечты о найденном богатстве быстро улетучились, когда зловонный запах гниения наполнил воздух. В луже застывшей красновато-коричневой жидкости сидели пять раздутых пальцев, которые держались так, будто сжимали трость с шаровой вершиной.

Потрясенный, я позвонил в службу 911. Диспетчер сказал, что офицеры скоро приедут, и через несколько мгновений над парком появился полицейский вертолет, зловеще кружащий над парком - летящая в воздухе Лесси с решительным лаем роторов: «Эй! Наземные менты! Тимми здесь! "

Затем подошли два молодых офицера - по земле, а не по воздуху - в латексных перчатках и попросили показать… вещь. Один подумал, что это похоже на руку. Другой согласился и ткнул ручкой. Переувлажненная поверхность сжалась от давления, как это, вероятно, бывает с влажной гнилой кожей.

Сопротивляясь дальнейшему искушению подделать улики, мы втроем обсуждали обнаружение металлов и импульсные покупки (например, металлоискатели), пока не появились еще два офицера. Один из новоприбывших заметил, что под определенным углом высовывающаяся из земли рука выглядела как «Зловещие мертвецы», и ткнул ее своей дубинкой.

Это был второй раз, когда его ткнули. Думаю, есть несколько побуждений более человечных, чем желание ткнуть что-то, что считается мертвым. Даже если это отрубленная рука, что устраняет любые основания для презумпции.

Я показывал полицейскому различные особенности моего металлоискателя Garrett AT Pro, когда прибыли еще два офицера. Один из них спросил: «Где рука?» Его тон (легкомысленный) предполагал, что это не то, что ему приходится видеть каждый день.

Появилась еще пара офицеров, их общее количество достигло восьми; одни сидели на корточках, другие сгорбились, глядя в ведро в неглубокой ямке под деревом в небольшом и в остальном нормальном парке. Прибыли два сержанта, и мы все заметили, что еще один офицер ткнул тварь дубинкой, пока один из первых оперативников опрашивал свое начальство.Сержант сказал, что едет детектив.

К тому времени, когда детектив без всяких опознавательных знаков подъехал на своей «Краун Виктория» без опознавательных знаков, на месте происшествия уже было 10 человек в униформе. Но-БС незамедлительно проинструктировал офицера залезть в ведро и извлечь вещь. То, что он вытащил, было - к нашему общему и заметному разочарованию, но также и некоторому облегчению, потому что давайте признаем, что отрубленная рука довольно груба - пачка сигар длиной в палец, привязанная к двум узким каменным фигуркам.

Наконец-то я почувствовал себя в безопасности, чтобы поближе заглянуть внутрь ведра.Застывшая жидкость представляла собой смесь фруктового пюре и, судя по ужасному запаху, сырых яиц. По словам сержанта, «не-рука», скорее всего, была «штучкой сантерии». Он предположил, что это было подношение плодородия или, может быть, проклятие. И он сказал, что я могу оставить его себе.

По общему признанию, я ничего не знаю о Santeria, за исключением того, что вокалист Sublime не практиковал ее, и она, очевидно, требует таких магических рецептов:

Свяжите 2 каменные статуэтки и несколько сигар, поместите в ведро;

Смешайте 1/2 литра фруктового пюре с сырыми яйцами;

Полить связку статуэток и табака яично-фруктовым соусом;

Выкопать яму;

Поместите ведро в землю в парке возле дерева;

Крышка из фольги и глушитель;

Подождите.

Проклятие или нет, но весь этот проект потребовал особого особого планирования, и кто я такой, чтобы нарушать чьи-то традиции? Я засыпал яму грязью и поехал домой. Но неужели я уже слишком много вмешался?

Испытывая чувство вины, я поспешно погуглил: «Я просто случайно нашел закопанный в земле ритуал сантерии, я буду в порядке?», - щелкнул на AboutSanteria.com и отправил веб-мастеру письмо по электронной почте.

Синтия (Эни Ачо Ия «Желтое платье моей матери») Дункан, доктор философии по современной латиноамериканской литературе и культуре, и «посвященная жрица Сантерии» связалась со мной на следующий день, чтобы сказать, что полиция Лос-Анджелеса получила все неправильный.

«Люди часто ошибочно думают, что все, что вы нашли, должно быть [Сантерия], - объяснила она, - хотя на самом деле это не так. В нашей религии нет ритуала, подобного тому, что вы описываете. [Это] своего рода «бруджерия», колдовство, «обра» или заклинание, которое кто-то пытается использовать ... чтобы заработать деньги ».

Посвященная жрица затем попросила: «Если есть способ передать эту информацию в полицию, я был бы благодарен, потому что это проблематично, когда люди по ошибке приписывают нашей религии вещи, которые являются совершенно странными.

Итак, полиция Лос-Анджелеса, пара вещей:

Извините за ложную тревогу и спасибо за то, что прислали так много лучших из Лос-Анджелеса;

Синтия Дункан хочет, чтобы вы знали, что пачка вонючих сигар, покрытая тухлыми яйцами и фруктами, определенно не принадлежала Сантерии. Скорее, это была работа оппортунистической ведьмы или колдуна (может быть, волшебника?), Стремящегося быстро заработать, торгуя странными заклинаниями.

Дэйв Ньюберг - сценарист / продюсер на телевидении, работает в Titmouse Inc.Он живет в Ларчмонте со своей женой и работает металлоискателем-любителем.

Следите за разделом «Мнения» в Twitter. @latimesopinion и Facebook

Идентификация организмов

Миллс является особенно трезвым сторонником изложенной точки зрения. Я утверждаю два момента в ответ на его аргумент. Во-первых, он выбрал незначительные детали событий оплодотворения, и что других деталей будет достаточно, чтобы показать (используя его собственный метод визуальной идентификации организмов), что новый организм возникает при зачатии.Мое второе замечание будет скорее рекомендацией, чем критикой, поскольку Миллс не может поддержать свой собственный аргумент, не приняв конкретный взгляд на органическую идентичность. Вкратце, причина в том, что сам Миллс в ответ на определенные возражения отмечает, что между яйцеклеткой и развитием зиготы происходят «значительные изменения» (2008, 330). Ясно, что метод взгляда и взгляда, сформулированный в длинной цитате выше, имеет шаткую почву, и между критиком и Миллсом, вероятно, возникнет тупиковая ситуация.Чтобы обосновать мнение о том, что существует один организм, который сохраняется через «значительные изменения», Миллс должен дать нам принципиальные основания полагать, что изменения, происходящие при зачатии и сразу после этого, недостаточно значительны, чтобы сделать вывод о возникновении другого организма. Прежде чем рассматривать эти моменты, я заметил несколько незначительных возражений против некоторых аспектов аргументации Миллса. Эти ответы указывают на то, что принятие его точки зрения сопряжено со значительными издержками, и мои основные критические замечания показывают, что от этого ничего не выиграет.

Незначительные возражения

Перед тем, как приступить к рассмотрению моего первого пункта, необходимо прояснить несколько дополнительных наблюдений в отношении аргумента Миллса. Во-первых, Миллс предлагает своим читателям ознакомиться с литературой по эмбриологии, чтобы понять, что зачатие порождает человеческую жизнь. Он говорит: «Вы будете тщетно искать в литературе по эмбриологии любой намек на то, что зачатие - это что-то иное, чем важное событие, акцентирующее - а не зарождающееся - жизнь отдельного существа» (2008, 333).Миллс не может отличить пунктуацию от исходной. В любом случае цитируемая ниже литература поддерживает точку зрения о том, что люди возникают при зачатии. Я надеюсь, что следующих цитат будет достаточно, чтобы ответить на вызов Миллса. 2

Почти все высшие животные начинают свою жизнь с одной клетки - оплодотворенной яйцеклетки (зиготы)…. Время оплодотворения представляет собой отправную точку в истории жизни или онтогенезе человека.(Карлсон 1996 , 3)

Развитие человека начинается с оплодотворения, процесса, в ходе которого две высокоспециализированные клетки, сперматозоид мужчины и яйцеклетка женщины, объединяются, чтобы дать начало новому. организм, зигота. (Лангман 1975 , 3)

Зигота. Эта клетка, образованная объединением яйцеклетки и сперматозоидов… представляет собой начало человеческого существа. (Мур и Персо 1993 , 1)

Хотя человеческая жизнь - это непрерывный процесс, оплодотворение является важной вехой, потому что в обычных обстоятельствах таким образом формируется новый, генетически отличный человеческий организм….Комбинация 23 хромосом, присутствующих в каждом пронуклеусе, приводит к 46 хромосомам в зиготе. Таким образом восстанавливается диплоидное число и формируется зародышевый геном. Эмбрион теперь существует как генетическое единство. (О’Рахилли и Мюллер 1996 , 8 и 29)

Термин «зачатие» относится к объединению мужских и женских пронуклеарных элементов деторождения, из которого развивается новое живое существо. Это синоним терминов оплодотворение, оплодотворение и оплодотворение ... Образовавшаяся таким образом зигота представляет собой начало новой жизни.(Greenhill and Freidman 1974 , 17 и 23)

Оплодотворение - это последовательность событий, которая начинается с контакта сперматозоида (сперматозоида) со вторичным ооцитом (яйцеклеткой) и заканчивается слиянием их пронуклеусов ( гаплоидные ядра сперматозоидов и яйцеклетки) и смешение их хромосом с образованием новой клетки. Эта оплодотворенная яйцеклетка, известная как зигота, представляет собой большую диплоидную клетку, которая является началом или зачатком человека. (Мур 1988 , 2)

Этого должно быть достаточно, чтобы указать, что Миллс ни в какой степени не защищал свою эмпирическую предпосылку.Цена принятия точки зрения Миллса состоит в том, что она противоречит почти всеобщему согласию эмбриологов относительно того, когда начинается человеческая жизнь.

Первый ответ: клетки против организмов

Теперь мы можем рассмотреть случай оплодотворения и мою первую точку зрения. Проблема с аргументом Миллса заключается в том, отличаются ли только сперматозоид или ооцит типов клеток от зиготы. Чтобы избежать произвольных решений о различении типов ячеек, используются два критерия: состав и поведение. 3 Клетки с разным составом будут иметь разный генетический состав и экспрессию генов, будут продуцироваться разные белки и так далее. Поведение относится к пути развития, который проявляет организм, который в значительной степени зависит от наличия другого состава. Морин Кондик заявляет:

Когда клетки классифицируются по конкретным типам, различия в составе или поведении являются основой для всех научных , в отличие от произвольных , различий.Если бы, например, ученые предположили, что во время эмбрионального развития новый тип клеток существует между нервным гребнем и сенсорной нейронной клеткой-предшественником, им пришлось бы доказать это утверждение, указав на конкретный материал или поведенческие характеристики. (Condic 2008 , 3)

Различные организмы будут развиваться по разным путям развития и будут состоять из разных молекулярных компонентов. Так обстоит дело между зиготой и неоплодотворенным ооцитом.

Кроме того, нам необходимо различать человеческую клетку и человеческий организм . Относительно этого различия Никанор Аустриако отмечает, что клетка не может выжить сама по себе и требует человеческого организма для своего существования.

Даже будучи отделенной от организма и изолированной в чашке для культивирования ткани, человеческая клетка полагается на человеческий организм, будь то ученый или лаборант, для поддержания соответствующих лабораторных условий, необходимых для жизни.Напротив, человеческий организм самодостаточен и способен выживать как независимая сущность на протяжении всей своей жизни. (Austriaco 2002 , 664)

Важность этого второго шага (различение клетки от организма) заключается в том, что вопрос заключается в том, отличает ли поведение и состав зиготы ее от неоплодотворенного ооцита и , является ли зигота организм. Если мы с вами - организмы, а зигота - нет, мы с вами не можем быть идентичными зиготе.Однако наблюдения Austriaco показывают, что зигота - это организм. Помимо независимого существования и способности к самовосстановлению, два других важных свойства, которыми обладают организмы и которых нет у клеток, - это рост и развитие (Richardson 2000 ). Рост относится к размеру и созреванию органов в самом организме. Развитие относится к способности организма упорядочивать отдельные части до конца видоспецифичного созревания. Это включает не только выживание, но и развитие типичных для вида способностей или способностей.Это именно то, что мы видим с зиготой; мы видим рост и развитие, а не поведение отдельной клетки.

Понимая это таким образом, мы можем понять, почему описание Миллсом событий оплодотворения является точным, но недостаточным. Он прав, указывая на то, что сперматозоид и ооцит «контактируют с клеточной стенкой яйцеклетки» (Mills 2008 , 328). С технической точки зрения, мембраны этих двух клеток сливаются, образуя зиготу 4 , которая теперь имеет молекулярный материал из , как сперматозоидов, так и яйцеклеток .«Яйцо» 5 теперь имеет другой биохимический состав, чем тот, который был до того, как сперма распределяла свою ДНК в яйцеклетку. Кондик отмечает, что «поскольку зигота возникает в результате слияния двух разных клеток, она содержит все компоненты как сперматозоидов, так и яйцеклетки, и, следовательно, зигота имеет уникальный молекулярный состав, который отличается от любой из гамет» ( 2008 , 3. ) 6 Этот новый молекулярный состав инициирует серию изменений во вновь образованной зиготе, в первую очередь два: во-первых, в пеллюцидной оболочке происходят химические модификации, которые препятствуют оплодотворению более чем одним сперматозоидом. 7 Значение этого состоит в том, что новая зигота теряет ключевое свойство, которым обладал неоплодотворенный ооцит 8 , а именно способность оплодотворяться. Такая способность является ключевым фактором в определении того, что представляет собой яйцо, а чем не является зигота. Поскольку зигота не обладает таким свойством, мы вполне вправе сказать, что у нас есть другой организм, поскольку он не обладает основной силой действия ооцита. Во-вторых, зигота проявляет способности, связанные с скоординированным ростом и развитием, самовосстановлением и устойчивой метаболической активностью.Как отмечалось ранее, каждое из этих поведений свидетельствует не только о гаметах. В этой связи важно отметить, что неоплодотворенный ооцит умирает в течение 24 часов, а сперма умирает в течение 1–5 дней; но новая живая система может жить от семидесяти до восьмидесяти лет. «Таким образом, очевидно, что прежние траектории сперматозоидов и яйцеклеток были оставлены, и их место заняла новая траектория развития - траектория зиготы» (Condic 2008 , 3).

Однако предположим, что Миллс возражает и обращает мое внимание на тот факт, что сперматозоид пробивает клеточную стенку ооцита и выделяет ее содержимое.Любое изменение, происходящее отныне, - это изменение в яйце . Разве не очевидно, может спросить он, что яйцо оплодотворилось?

В отличие от Миллса, для меня очевидно, что зигота и гаметы, предшествующие зиготе во времени и развитии, - это разные вещи. Я считаю, что это разные вещи, не просто «наблюдая» за событиями оплодотворения, но, скорее, со ссылкой на различные потенции, поведения и состав, которые характеризуют соответствующие вещи - гаметы, с одной стороны, и человека. организм на зиготической стадии, с другой.Как уже отмечалось, первый момент зачатия включает растворение сперматозоидов / яйцеклеток, в соответствии с которым (теперь) зигота блокирует слияние других сперматозоидов. Кроме того, точка входа сперматозоидов влияет на ось тела эмбриона на более позднем этапе развития. Это говорит о том, что первые несколько секунд зачатия являются прообразом того, что происходит через 24 часа. Если оставить в стороне несколько деталей, другие важные события включают мейоз, в соответствии с которым зигота приобретает диплоидный геном. Репликация ДНК происходит «в ожидании первого деления зиготы, которое не произойдет еще 15 часов» (Condic 2013 , 54).Сингамия, согласно которой две половины зиготического генома объединяются, рассматривается некоторыми как начало человеческой жизни. Однако сингамия зависит от мейоза и репликации ДНК (среди других событий), которые ей предшествовали, указывая тем самым, что это «просто еще один шаг в уже продолжающемся процессе развития» (Condic 2013 , 56). Полный геном зиготы присутствует при зачатии; и хотя две половины генома сливаются при сингамии, они функционируют скоординированно и единообразно до этого события.

Трудно сказать больше, поскольку Миллс не приводит никаких других аргументов, кроме утверждения, что наиболее естественным описанием является то, что яйцеклетка оплодотворяется. На мой взгляд, это явно не самое естественное описание, если принять во внимание различия в способностях, поведении и составе, которые следуют за концепцией.

Второй момент: отдельные организмы - виды и фазы

Суть моего ответа до сих пор состоит в том, чтобы утверждать, что, когда мы рассматриваем более всеобъемлющий взгляд на эмбриогенез, такой, который включает рассмотрение различий в составе и поведении гамет на одна рука и зигота-морула-эмбрион и т. д.; с другой стороны, становится ясно, что зигота - это этап в развитии отдельного организма, отличного от гамет.

Следствием идеи о том, что организмы растут и развиваются, является то, что организм сохраняет свою идентичность посредством изменений. Таким образом, есть фазы одного и того же объекта: зигота, морула, бластоциста, эмбрион, плод, новорожденный, младенец, малыш и так далее. Некоторым это может показаться забавным, но это коварные воды, в которых грозит замешательство.Путаница касается уровней идентичности. Идентичность всегда специфична для сортировки или категории. Я такой же человек, каким был в детстве; но я не идентичен мальчику (я был) просто потому, что я больше не мальчик. P.M.S. Хакер вносит здесь ясность ( 2010 , 38): «Человек может перестать быть ребенком, продолжая существовать, и в то время как взрослый сэр Ричард Роу не такой же мальчик, как маленький Дик Роу, поскольку он не ребенок. мальчик, ему когда-то было , а - это то же самое человеческое существо, что и он.То же самое относится и к людям на ранних этапах нашего развития. Зигота не идентична моруле, бластоцисте, эмбриону и так далее, но один и тот же человек может развиваться через зиготическую стадию, стадию морулы и так далее.

Я стараюсь изо всех сил упомянуть это разъяснение, потому что Миллс, кажется, сбит с толку именно по этому поводу. Разрабатывая свою версию аргумента о двойниковании, он заявляет, что «есть значительная интуитивная тяга к идее о том, что, учитывая сходство между B1 и B2 [соответствующими бластомерами, полученными на первом этапе зиготического деления], Z [зигота] идентична либо с ними обоими или ни с одним из них; и поскольку он не может быть идентичным ни с одним, ни с другим, он не должен совпадать ни с одним из них »(2008, 335). 9 Он использует аргумент двойникования, чтобы доказать, что мы с вами не можем быть идентичными зиготе. Я рассмотрел аргументы двойникования в другом месте (Napier 2010 ) и не буду здесь повторять все свои мысли. Достаточно отметить, что Миллс излагает этот аргумент несколько запутанно. Он начинает с того, что отмечает, что зигота расщепляется на два бластомера (B1 и B2). Неясно, является ли это случаем монозиготного двойникования, или Миллс имеет в виду нормальный эмбриогенез, при котором человеческий организм на зиготической стадии испытывает быстрое деление клеток (без дифференциации клеток на определенные типы клеток).В любом случае вывод его аргумента состоит в том, что «организм, представляющий собой зиготу, перестает существовать, когда зигота делится, и каждый бластомер является новым творением » (Mills 2008 , 335, выделено мной).

При правильном понимании я не нахожу интуитивной тяги к идее, что зигота идентична одному из (или ни одному) бластомерам, которые являются результатом первой стадии зиготического деления (при условии, что это не монозиготное двойникование). Причина в том, что один организм развивается через разные стадии, и эти стадии характеризуются клеточным делением.Зигота - это не то же самое, что морула, просто потому, что морула не является зиготой. Однако неидентичность разных фаз организма не ставит под угрозу идентичность организма через фазы.

Более того, Миллс, по-видимому, предполагает, что первоначальное деление клеток зиготы разрушает зиготу и запускает новый организм. Но он может поддержать эту точку зрения только в том случае, если он даст нам аргумент в пользу того, почему каждый бластомер является организмом, отличным от зиготы - его аргумент, основанный на идентичности, терпит неудачу (см. Примечание 9).Важно отметить, что основные черты этого объяснения не могут быть использованы для объяснения того, почему неоплодотворенный ооцит представляет собой организм, отличный от зиготы, поскольку отрицание этого последнего утверждения является важным утверждением в его аргументе.

Такое объяснение должно идентифицировать существенные и случайные особенности типов организмов. И Миллс явно избегает этого проекта. Помимо только что отмеченной метафизической проблемы, его позиция связана с эмпирической проблемой.Austriaco отмечает, что

Самый ранний двухклеточный эмбрион млекопитающего - это двухклеточная особь, а не две отдельные клетки. С самого начала существует взаимодействие между клетками эмбриона, и эмбрион проявляет целостность, характерную для интактных организмов. Это единая молекулярная сеть. (2002, 671)

Давным-давно Людвиг фон Берталанфи заметил, что «поведение изолированной части, как правило, отличается от ее поведения в контексте целого.Действие изолированного бластомера… отличается от действия всего эмбриона »( 1952 , 12). И он заключает, что «характеристики жизни являются характеристиками системы, возникающей из организации материалов и процессов и связанной с ней» ( 1952 , 12). Суть проста: деление клеток само по себе не свидетельствует о том, что организм разделился. Скорее, клетки делятся и в конечном итоге дифференцируются, чтобы поддерживать выживание и рост всего человеческого организма.

Еще одно наблюдение, касающееся метафизической важности развития, точно подмечено Девином Генри. «Замечательная способность развивающегося эмбриона самостоятельно поддерживать постоянную траекторию движения к своей взрослой форме привела многих философов и биологов ... к тому, что процесс развития был внутренне направлен на эту форму в качестве своей цели» (Генри 2005 , 8). Важность этого наблюдения заключается в следующем: очевидно, что ни сперматозоиды, ни ооциты сами по себе не обладают свойствами роста и развития.Либо сам по себе не поддерживает «постоянную траекторию к своей взрослой форме» (Генри 2005 , 8), но человек на зиготической стадии явно поддерживает.

Миллс мог бы предположить в ответ, что точка перехода от оплодотворения к человеческому организму является неопределенной. 10 В противоположность этому, переход достаточно четкий, учитывая траекторию нового организма.

Это подводит меня к моей рекомендации. Когда Миллс рассматривает некоторые возражения против своего аргумента, он признает, что ооцит претерпевает значительные изменения, но отказывается признать, что такие изменения указывают на то, что зигота, таким образом, является другим организмом. 11 При более подробном описании процесса оплодотворения, как было описано ранее, кажется, что метода взгляда недостаточно, чтобы мотивировать собственные аргументы Миллса. Миллсу необходимо доказать, что различия в составе и поведении зиготы и ооцита не изменились достаточно, , чтобы оправдать то, что они являются разными организмами. Или ему нужно сказать нам, что различия в составе и поведении не имеют отношения к индивидуализирующимся организмам. Любой проект требует рассказать нам, что такое организм, или, по крайней мере, требует предоставления нам некоторой научно обоснованной процедуры для различения организмов и различных типов клеток.

В предыдущем разделе я отмечал, что принятие точки зрения Миллса противоречит эмпирическим свидетельствам и правдоподобным онтологическим принципам, то есть (1) состав и поведение и (2) клетка против организма. Разве не дорого стоит то мнение, которое я поддерживаю? Что я поддерживаю мнение о пузырных пузырях или криоконсервированных эмбрионах, которые не демонстрируют роста или развития?

Чтобы немного пояснить мою точку зрения, хотя оплодотворение инициирует то, что Аристотель назвал бы существенным изменением, не все случаи оплодотворения успешны.То есть, даже если сперматозоид успешно передает свою ДНК в ооцит и начинает развиваться зигота, это не обязательно означает, что человек существует. Кроты эхинококка, например, обладают человеческими клетками с точки зрения их ДНК, но они явно не являются человеческими организмами по той простой причине, что они не развивают или потенций, прототипов человеческих. Более того, раннее развитие пузырчатого пузыря может быть похоже на нормальное эмбриональное развитие. 12 Но, используя пример из Condic ( 2011 ), «Alphabet Song» и «Twinkle, Twinkle Little Star» - это две разные песни, первый такт которых абсолютно одинаковый. Мы не узнаем, что это разные песни, пока пианист не дойдет до второго такта. Но вряд ли это означает, что пианистка сама не знала, какую песню она начинает играть. Точно так же мы можем не знать , , что эмбрион представляет собой простую совокупность человеческих клеток или развивающегося человеческого существа, в течение нескольких дней после зачатия.Но это вряд ли означает, что развивающееся человеческое существо является простой совокупностью человеческих клеток. В любом случае мой ответ Миллсу остается. Нормальные человеческие организмы развиваются через различные стадии, и мы не должны путать развитие более зрелых стадий одного и того же организма с созданием новых организмов из предшествующих ему организмов.

Следует также отметить, что некоторые нормальные эмбрионы не могут имплантироваться. Это не означает, что такие эмбрионы не являются человеческими существами просто потому, что у них непродолжительная продолжительность жизни.Ключевой особенностью моей точки зрения является то, что они могли бы прожить долгую жизнь, если бы имплантировали. Неудача при имплантации эмбриона похожа на отказ от еды для взрослого человека. 13 Такая неспособность выжить не меняет того, что переносит смерть. Та же идея применима к криоконсервированным эмбрионам. Развитие криоконсервированных эмбрионов прекращается извне, но это не меняет природы , а замораживает. Замораживание взрослого человека остановило бы метаболическую активность, 14 , но никто не может отрицать, что то, что замораживает , является взрослым человеком.Единственное морально значимое различие между невозможностью имплантации и преднамеренной криоконсервацией состоит в том, что последняя является преднамеренным действием, направленным на задержку развития человека. Таким образом, это несправедливое действие . Первое (неспособность имплантировать) - это не тот случай, когда человек выполняет какое-либо действие, если только мать намеренно не проглотила абортивное средство. Однако некоторые случаи неудачной имплантации происходят из-за серьезных хромосомных аномалий, таких как отсутствие человеческого организма.Опять же, не все случаи оплодотворения успешны.

Клонирование обезьян | Понимание генетики

Во многих отношениях клонирование обезьяны похоже на клонирование любого другого животного. По сути, все, что нужно ученому, - это немного ДНК обезьяны, яйцо обезьяны и некоторый опыт работы с очень дорогим оборудованием. Во-первых, клонировщику обезьян нужна ДНК обезьяны. Это имеет смысл, поскольку ДНК содержит все инструкции по созданию живого организма. Фактически, он даже «написан» кодом, состоящим из четырех букв - A, G, C и T.Итак, в ДНК обезьяны есть инструкции по созданию обезьяны.

Слияние яйца без ядра
со взрослой клеткой
дает клон.
Но ученые не могут просто прочитать эти инструкции и создать новую обезьяну. Только клетка может прочитать всю ДНК животного сразу. И клетка не может этого сделать с такой голой ДНК, которую можно получить из клубники дома. Клетке нужна ДНК в ее естественной среде - в ядре клетки. Итак, первый шаг - действительно получить ядро ​​обезьяны.Второй шаг - удалить ядро ​​из яйца обезьяны и заменить его ядром взрослой обезьяны. На самом деле ученые чаще всего сливают взрослую клетку с яйцеклеткой, у которой отсутствует ядро. Но конечный результат тот же - яйцо с новым ядром. Итак, теперь ученый может просто вырастить плавленое яйцо и сделать клона, верно? В конце концов, каждая клетка имеет одинаковую ДНК, поэтому все инструкции по созданию обезьяны теперь находятся в яйце. За исключением того, что это не сработает, потому что не все ДНК одинаковы.Все буквы ДНК одинаковы для одной клетки и другой у любого животного. Но ДНК по-разному используется в разных типах клеток. И клетки «размечают» ДНК по-разному, в зависимости от того, как они ее используют. Эти отметки влияют на то, как считывается ДНК, когда она перемещается в другую ячейку. Таким образом, ДНК клетки кожи маркируется иначе, чем ДНК клетки печени, или мышечной клетки, или любого другого типа клеток. Чтобы успешно клонировать животное, эти отметки необходимо изменить со взрослой клетки на оплодотворенную яйцеклетку.И это то, что успешно сделала группа в Орегоне. Они удалили ядра из 304 яиц и слили каждое яйцо с клеткой кожи взрослой обезьяны. Из этих 304 яиц тридцать пять были успешно превращены в ранний эмбрион, называемый бластоцистой. Затем ученые могли бы имплантировать эти бластоцисты суррогатной матери, чтобы попытаться вырастить новую обезьяну. Но это не было целью исследования. Их целью было создание эмбриональных стволовых клеток.

13.3 Репродукция человека - Концепции биологии - 1-е канадское издание

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Описание мужской и женской репродуктивной анатомии человека
  • Описать сперматогенез и оогенез и обсудить их различия и сходства
  • Опишите роль гормонов в воспроизводстве человека
  • Опишите роль мужских и женских репродуктивных гормонов

Как и у всех животных, адаптация к воспроизводству у человека сложна.Они включают специализированные и разные анатомии у обоих полов, систему регуляции гормонов и особые формы поведения, регулируемые мозгом и эндокринной системой.

Репродуктивные ткани мужчин и женщин развиваются одинаково in utero примерно до седьмой недели беременности, когда низкий уровень гормона тестостерона высвобождается из гонад развивающегося мужчины. Тестостерон заставляет примитивные гонады дифференцироваться в мужские половые органы. Когда тестостерон отсутствует, примитивные гонады развиваются в яичники.Ткани, производящие пенис у мужчин, образуют клитор у женщин. Ткань, которая станет мошонкой у мужчины, становится половыми губами у женщины. Таким образом, мужская и женская анатомии возникают в результате расхождения в развитии того, что когда-то было общими эмбриональными структурами.

Мужская репродуктивная анатомия

Сперма неподвижны при температуре тела; следовательно, семенники находятся вне тела, так что поддерживается правильная температура для подвижности. У наземных млекопитающих, включая человека, пара семенников должна быть подвешена за пределами тела, чтобы среда, в которой находятся сперматозоиды, была примерно на 2 ° C ниже температуры тела для образования жизнеспособных сперматозоидов.Если семенники не опускаются через брюшную полость во время внутриутробного развития плода, у человека снижена фертильность.

В мошонке находятся яички или семенники (в единственном числе: семенники), и через нее проходят кровеносные сосуды, нервы и мышцы, связанные с функцией яичек. Яички - это пара мужских половых желез, вырабатывающих сперму и репродуктивные гормоны. Каждый семенник имеет размер примерно 2,5 на 3,8 см (1,5 на 1 дюйм) и разделен перегородками на клиновидные доли. В каждом клине свернуты семенные канальцы, производящие сперму.

Пенис выводит мочу из мочевого пузыря и является копулятивным органом во время полового акта (рисунок 13.12; таблица 13.1). Пенис состоит из трех трубок эректильной ткани, которые наполняются кровью, вызывая эрекцию пениса при подготовке к половому акту. Орган вводится во влагалище, кульминацией которого является эякуляция. Во время оргазма дополнительные органы и железы, связанные с яичками, сокращаются и выводят сперму (содержащую сперму) в уретру, а жидкость выводится из организма за счет мышечных сокращений, вызывающих эякуляцию.После полового акта кровь стекает из эректильной ткани, и половой член становится вялым.

Сперма - это смесь спермы (около пяти процентов от общего количества) и жидкостей дополнительных желез, которые составляют большую часть объема спермы. Сперма - это гаплоидные клетки, состоящие из жгутика, обеспечивающего подвижность, шейки, содержащей митохондрии, производящие энергию, и головки, содержащей генетический материал (рис. 13.11). Акросома (акросомальный пузырь) находится в верхней части головки сперматозоида.Эта структура содержит ферменты, которые могут переваривать защитные оболочки, окружающие яйцо, и позволяют сперматозоиду слиться с яйцеклеткой. Эякулят будет содержать от двух до пяти миллилитров жидкости и от 50 до 120 миллионов сперматозоидов на миллилитр.

Рис. 13.11 Как видно на этой сканирующей электронной микрофотографии, сперматозоид человека имеет жгутик, шею и голову. (кредит: данные по шкале от Мэтта Рассела)

Сперматозоиды образуются в стенках семенных канальцев, которые свертываются внутри семенников (Рисунок 13.12; Таблица 13.1). Стенки семенных канальцев состоят из развивающихся сперматозоидов, причем наименее развитые сперматозоиды находятся на периферии канальцев, а полностью развитые сперматозоиды - рядом с просветом. Сперматозоиды связаны с клетками Сертоли, которые питают и способствуют развитию сперматозоидов. Другие клетки, присутствующие между стенками канальцев, - это интерстициальные клетки Лейдига, которые производят тестостерон, когда мужчина достигает подросткового возраста.

Когда в сперматозоидах разовьются жгутики, они покидают семенные канальцы и попадают в придатки яичка (Рисунок 13.12; Таблица 13.1). Эта структура расположена вдоль верхней и задней части яичек и является местом созревания сперматозоидов. Сперма покидает придаток яичка и попадает в семявыносящий проток, который несет сперму за мочевой пузырь и образует семявыбрасывающий проток с протоком семенных пузырьков. Во время вазэктомии удаляется часть семявыносящего протока, предотвращая выход сперматозоидов (но не выделений дополнительных желез) из организма во время эякуляции и предотвращая оплодотворение.

Основная часть спермы поступает из дополнительных желез, связанных с мужской репродуктивной системой. Это семенные пузырьки, предстательная железа и бульбоуретральная железа (рисунок 13.12; таблица 13.1). Секреция дополнительных желез обеспечивает сперматозоиды важными соединениями, включая питательные вещества, электролиты и буферный раствор pH. Существуют также факторы свертывания крови, которые влияют на доставку и подвижность сперматозоидов.

Рисунок 13.12. Показаны репродуктивные структуры мужчины.

Какое из следующих утверждений о мужской репродуктивной системе неверно?

A. Семявыносящий проток переносит сперму от семенников к семенным пузырькам.

B. Эякуляторный проток соединяется с уретрой.

C. Как предстательная железа, так и бульбоуретральные железы производят компоненты семенной жидкости.

D. Простата расположена в семенниках.

Таблица 13.1 Репродуктивная анатомия мужчины
Орган Расположение Функция
Мошонка Внешний Поддерживает яички и регулирует их температуру
Пенис Внешний Отводит мочу, копулятивный орган
Тесты внутренний Вырабатывают сперму и мужские гормоны
Семенные пузырьки внутренний Способствовать производству спермы
предстательной железы внутренний Способствует производству спермы
Бульбоуретральные железы внутренний Нейтрализует мочу в уретре

Женская репродуктивная анатомия

Рисунок 13.13 Ряд женских репродуктивных структур являются внешними по отношению к телу. К ним относятся грудь и вульва, которая состоит из лобковой мышцы, клитора, больших половых губ, малых половых губ и вестибулярных желез (рисунок 13.13; таблица 13.2).

Грудь состоит из молочных желез и жира. Каждая железа состоит из 15-25 долей, у которых есть каналы, которые выходят за пределы соска и снабжают грудного ребенка богатым питательными веществами и антителами молоком, способствующим развитию и защищающим ребенка.

Внутренние женские репродуктивные структуры включают яичники, яйцеводы, матку и влагалище (Рисунок 13.13; Таблица 13.2). Пара яичников удерживается в брюшной полости системой связок. Внешний слой яичника состоит из фолликулов, каждый из которых состоит из одной или нескольких фолликулярных клеток, которые окружают, питают и защищают одну яйцеклетку. Во время менструального цикла группа фолликулярных клеток развивается и готовит свои яйца к выпуску. Во время овуляции один фолликул разрывается и выходит одна яйцеклетка. После овуляции фолликулярная ткань, окружающая овулированное яйцо, остается в яичнике и растет, образуя твердую массу, называемую желтым телом.Желтое тело выделяет дополнительный эстроген и гормон прогестерон, который помогает поддерживать слизистую оболочку матки во время беременности. Яичники также вырабатывают гормоны, такие как эстроген.

Яйцеводы или маточные трубы проходят от матки в нижней части брюшной полости до яичников, но не соприкасаются с яичниками. Боковые концы яйцеводов расширяются в форме трубы и имеют бахрому из пальцевидных выступов, называемых фимбрами. Когда яйцеклетка выпускается во время овуляции, фибры помогают неподвижному яйцу войти в трубку.Стенки яйцеводов покрыты мерцательным эпителием над гладкой мускулатурой. Реснички бьются, и гладкие мышцы сокращаются, продвигая яйцо к матке. Оплодотворение обычно происходит в яйцеводе, и развивающийся эмбрион перемещается к матке. Обычно яйцу или эмбриону требуется неделя, чтобы пройти через яйцевод.

Стерилизация у женщин называется перевязкой маточных труб; она аналогична вазэктомии у мужчин, поскольку яйцеводы перерезаются и запаиваются, предотвращая попадание сперматозоидов в яйцеклетку.

Матка - это структура размером с женский кулак. Матка имеет толстую мышечную стенку и выстлана эндометрием, богатым кровеносными сосудами и слизистыми железами, которые развиваются и утолщаются во время женского цикла. Утолщение эндометрия подготавливает матку к приему оплодотворенной яйцеклетки или зиготы, которая затем имплантируется в эндометрий. Матка поддерживает развивающийся эмбрион и плод во время беременности. Сокращения гладкой мускулатуры матки способствуют продвижению ребенка через влагалище во время родов.Если оплодотворение не происходит, часть слизистой оболочки матки отслаивается во время каждой менструации. Эндометрий снова накапливается при подготовке к имплантации. Часть матки, называемая шейкой матки, выступает в верхней части влагалища.

Влагалище - это мышечная трубка, которая служит нескольким целям. Это позволяет менструальным выделениям покидать тело. Это вместилище полового члена во время полового акта и путь для рождения потомства.

Таблица 13.2 Женская репродуктивная анатомия
Орган Расположение Функция
Клитор Внешний Орган чувств
Mons pubis Внешний Жировая зона над лобковой костью
Большие половые губы Внешний Покрывает малые половые губы; содержит потовые и сальные железы
Малые половые губы Внешний Крышки тамбура
Большие вестибулярные железы Внешний Секретная слизь; смазать влагалище
Грудь Внешний Производство и поставка молока
Яичники внутренний Производство и развитие яиц
Яйцеводы внутренний Транспортировать яйцо в матку; участок удобрения
Матка внутренний Поддерживает развивающийся эмбрион
Вагина внутренний Общая трубка для полового акта, родовых путей, оттекающих менструальных выделений

Гаметогенез, производство спермы и яйцеклеток, включает процесс мейоза.Во время мейоза два деления ядра разделяют парные хромосомы в ядре, а затем разделяют хроматиды, которые образовались на более ранней стадии жизненного цикла клетки. Мейоз и связанные с ним деления клеток образуют гаплоидные клетки с половиной каждой пары хромосом, обычно обнаруживаемых в диплоидных клетках. Производство спермы называется сперматогенезом, а производство яиц - оогенезом.

Сперматогенез

Сперматогенез происходит в стенке семенных канальцев, причем наиболее примитивные клетки находятся на периферии трубки, а наиболее зрелые сперматозоиды - в просвете трубки (рис.14). Непосредственно под капсулой канальца находятся диплоидные недифференцированные клетки. Эти стволовые клетки, каждая из которых называется сперматогониумом (мн. Сперматогония), проходят митоз, чтобы произвести одну клетку, которая остается стволовой клеткой, и вторую клетку, называемую первичным сперматоцитом, которая подвергнется мейозу с образованием сперматозоидов.

Диплоидный первичный сперматоцит проходит через мейоз I с образованием двух гаплоидных клеток, называемых вторичными сперматоцитами. Каждый вторичный сперматоцит делится после мейоза II с образованием двух клеток, называемых сперматидами.Сперматиды в конечном итоге достигают просвета канальца и вырастают жгутик, становясь сперматозоидами. Четыре сперматозоида образуются в результате каждого первичного сперматоцита, прошедшего мейоз.

Рис. 13.14. Во время сперматогенеза из каждого первичного сперматоцита образуется четыре сперматозоида. Этот процесс также отображается на физической структуре стенки семенного канальца, причем сперматогонии находятся на внешней стороне канальца, а сперматозоиды с их развивающимися хвостами проходят в просвет канальца.

Концепция в действии


Посетите этот сайт, чтобы увидеть процесс сперматогенеза.

Оогенез

Оогенез происходит во внешних слоях яичников. Как и производство спермы, оогенез начинается с зародышевой клетки. В оогенезе эта половая клетка называется оогониумом и формируется во время эмбриологического развития особи. Оогониум подвергается митозу с образованием от одного до двух миллионов ооцитов к моменту рождения.

Рис. 13.15. Процесс оогенеза происходит во внешнем слое яичника.

Первичные ооциты начинают мейоз еще до рождения (Рисунок 13.15). Однако мейотическое деление задерживается в своем прогрессе на первой стадии профазы. Во время рождения все будущие яйцеклетки находятся в профазе I. Эта ситуация контрастирует с мужской репродуктивной системой, в которой сперма вырабатывается непрерывно на протяжении всей жизни человека. Начиная с подросткового возраста гормоны передней доли гипофиза вызывают развитие нескольких фолликулов в яичнике каждый месяц. Это приводит к тому, что первичный ооцит завершает первое мейотическое деление. Клетка делится неравномерно: большая часть цитоплазмы и органелл переходит в одну клетку, называемую вторичным ооцитом, и только один набор хромосом и небольшое количество цитоплазмы переходит в другую клетку.Эта вторая клетка называется полярным телом и обычно умирает. Деление клеток снова останавливается, на этот раз в метафазе II. Во время овуляции этот вторичный ооцит высвобождается и движется к матке через яйцевод. Если вторичный ооцит оплодотворяется, клетка продолжает мейоз II, производя второе полярное тельце и гаплоидную яйцеклетку, которая сливается с гаплоидной спермой, образуя оплодотворенную яйцеклетку (зиготу), содержащую все 46 хромосом.

Мужские и женские репродуктивные циклы человека контролируются взаимодействием гормонов гипоталамуса и передней доли гипофиза с гормонами репродуктивных тканей и органов.У обоих полов гипоталамус контролирует и вызывает выброс гормонов из передней доли гипофиза. Когда требуется репродуктивный гормон, гипоталамус посылает гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) в переднюю долю гипофиза. Это вызывает выброс фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ) из передней доли гипофиза в кровь. Хотя эти гормоны названы в честь их функций в женском воспроизводстве, они вырабатываются обоими полами и играют важную роль в контроле над воспроизводством.Другие гормоны выполняют определенные функции в мужской и женской репродуктивной системах.

Мужские гормоны

В начале полового созревания гипоталамус впервые вызывает выброс ФСГ и ЛГ в мужскую систему. ФСГ проникает в семенники и стимулирует клетки Сертоли, расположенные в стенках семенных канальцев, для стимуляции сперматогенеза (рис. 13.16). ЛГ также проникает в яички и стимулирует интерстициальные клетки Лейдига, расположенные между стенками семенных канальцев, для выработки и высвобождения тестостерона в яички и кровь.

Тестостерон стимулирует сперматогенез. Этот гормон также отвечает за вторичные половые признаки, которые развиваются у мужчин в подростковом возрасте. Вторичные половые характеристики у мужчин включают снижение голоса, рост волос на лице, подмышечных впадинах и лобке, увеличение мышечной массы и начало полового влечения.

Рисунок 13.16 Гормоны контролируют производство спермы в системе отрицательной обратной связи.

У мужчин возникает система отрицательной обратной связи с повышением уровня тестостерона, действующим на гипоталамус и переднюю долю гипофиза, ингибируя высвобождение гонадолиберина, фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего гормона.Кроме того, клетки Сертоли вырабатывают гормон ингибин, который попадает в кровь, когда количество сперматозоидов слишком велико. Это подавляет высвобождение GnRH и FSH, что вызывает замедление сперматогенеза. Если количество сперматозоидов достигает 20 миллионов / мл, клетки Сертоли прекращают высвобождение ингибина, и количество сперматозоидов увеличивается.

Контроль воспроизводства у самок более сложен. Женский репродуктивный цикл делится на яичниковый цикл и менструальный цикл.Яичниковый цикл управляет подготовкой эндокринных тканей и высвобождением яйцеклеток, а менструальный цикл управляет подготовкой и поддержанием слизистой оболочки матки (рис. 13.17). Эти циклы скоординированы по 22–32-дневному циклу, средняя продолжительность которого составляет 28 дней.

Как и у мужчин, гонадолиберин из гипоталамуса вызывает выброс гормонов ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза. Кроме того, из развивающихся фолликулов выделяются эстроген и прогестерон. Как и тестостерон у мужчин, эстроген отвечает за вторичные половые признаки у женщин.К ним относятся развитие груди, расширение бедер и более короткий период роста костей.

Яичниковый цикл и менструальный цикл

Яичниковый и менструальный циклы регулируются гормонами гипоталамуса, гипофиза и яичников (рис. 13.17). Приливы и отливы гормонов вызывают продвижение яичников и менструальный цикл. Яичниковый и менструальный циклы происходят одновременно. Первая половина яичникового цикла - фолликулярная фаза. Медленно повышающийся уровень ФСГ вызывает рост фолликулов на поверхности яичника.Этот процесс подготавливает яйцо к овуляции. По мере роста фолликулов они начинают выделять эстроген. Первые несколько дней этого цикла совпадают с менструацией или отслаиванием функционального слоя эндометрия в матке. Примерно через пять дней уровень эстрогена повышается, и менструальный цикл переходит в фазу пролиферации. Эндометрий начинает расти, заменяя кровеносные сосуды и железы, которые ухудшились в конце последнего цикла.

Рис. 13.17 Яичники и менструальные циклы репродуктивной функции женщины регулируются гормонами, вырабатываемыми гипоталамусом, гипофизом и яичниками.

Какое из следующих утверждений о гормональной регуляции женского репродуктивного цикла неверно?

A. ЛГ и ФСГ вырабатываются в гипофизе, а эстроген и прогестерон вырабатываются в яичниках.

B. Эстрадиол и прогестерон, секретируемые желтым телом, вызывают утолщение эндометрия.

C. И прогестерон, и эстроген вырабатываются фолликулами.

D. Секреция ГнРГ гипоталамусом подавляется низким уровнем эстрогена, но стимулируется высоким уровнем эстрогена.

Непосредственно перед серединой цикла (примерно на 14-й день) высокий уровень эстрогена вызывает быстрое повышение ФСГ и особенно ЛГ, а затем его падение. Всплеск ЛГ вызывает разрыв самого зрелого фолликула и высвобождение его яйцеклетки. Это овуляция. Фолликулы, которые не разорвались, дегенерируют, и их яйца теряются. Уровень эстрогена снижается при дегенерации дополнительных фолликулов.

После овуляции яичниковый цикл переходит в лютеиновую фазу, а менструальный цикл - в секреторную фазу, обе из которых продолжаются примерно с 15 по 28 день.Лютеиновая и секреторная фазы относятся к изменениям в разорванном фолликуле. Клетки фолликула претерпевают физические изменения и образуют структуру, называемую желтым телом. Желтое тело производит эстроген и прогестерон. Прогестерон способствует возобновлению роста слизистой оболочки матки и подавляет дальнейшее высвобождение ФСГ и ЛГ. Матка готовится принять оплодотворенную яйцеклетку, если это произойдет во время этого цикла. Подавление ФСГ и ЛГ предотвращает дальнейшее развитие яиц и фолликулов, в то время как прогестерон повышается.Уровень эстрогена, вырабатываемого желтым телом, повышается до постоянного уровня в течение следующих нескольких дней.

Если оплодотворенная яйцеклетка не имплантирована в матку, желтое тело дегенерирует и уровни эстрогена и прогестерона снижаются. Эндометрий начинает дегенерировать по мере падения уровня прогестерона, инициируя следующий менструальный цикл. Снижение прогестерона также позволяет гипоталамусу отправлять гонадолиберин в переднюю долю гипофиза, высвобождая ФСГ и ЛГ и снова запуская циклы.

Репродуктивный эндокринолог

Эндокринолог-репродуктолог - это врач, который занимается лечением различных гормональных нарушений, связанных с репродуктивной функцией и бесплодием, как у мужчин, так и у женщин. Нарушения включают нарушения менструального цикла, бесплодие, потерю беременности, сексуальную дисфункцию и менопаузу. Врачи могут использовать в своей терапии препараты для лечения бесплодия, хирургическое вмешательство или вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ). ВРТ включает использование процедур для манипулирования яйцеклеткой или спермой для облегчения воспроизводства, таких как оплодотворение in vitro .

Репродуктивные эндокринологи проходят обширную медицинскую подготовку, сначала в четырехлетней резидентуре по акушерству и гинекологии, а затем в трехлетней стажировке по репродуктивной эндокринологии. Чтобы получить сертификат в этой области, врач должен сдать письменные и устные экзамены в обеих областях.

Беременность начинается с оплодотворения яйцеклетки и продолжается до рождения особи. Продолжительность беременности, или период беременности, у людей составляет 266 дней и аналогична другим человекообразным обезьянам.

В течение 24 часов после оплодотворения ядро ​​яйцеклетки завершило мейоз, и ядра яйцеклетки и сперматозоидов сливаются. При слиянии клетка известна как зигота. Зигота инициирует дробление, и развивающийся эмбрион перемещается по яйцеводу к матке. Развивающийся эмбрион должен имплантироваться в стенку матки в течение семи дней, иначе он испортится и умрет. Наружные слои развивающегося эмбриона или бластоцисты прорастают в эндометрий, переваривая клетки эндометрия, и заживление эндометрия закрывает бластоцисту в ткани.Другой слой бластоцисты, хорион, начинает выделять гормон, называемый бета-хорионическим гонадотропином человека (β-ХГЧ), который проникает в желтое тело и поддерживает эту структуру в активном состоянии. Это обеспечивает адекватный уровень прогестерона, который будет поддерживать эндометрий матки для поддержки развивающегося эмбриона. Тесты на беременность определяют уровень β-ХГЧ в моче или сыворотке. Если гормон присутствует, тест положительный.

Период беременности делится на три равных периода или триместра.В течение первых двух-четырех недель первого триместра питание и отходы обрабатываются слизистой оболочкой эндометрия путем диффузии. По мере продвижения триместра внешний слой эмбриона начинает сливаться с эндометрием, и образуется плацента. Плацента берет на себя потребности эмбриона и плода в питательных веществах и отходах, а кровь матери передает питательные вещества плаценте и удаляет из нее отходы. Химические вещества плода, такие как билирубин, обрабатываются печенью матери для выведения.Некоторые иммуноглобулины матери проходят через плаценту, обеспечивая пассивный иммунитет против некоторых потенциальных инфекций.

Внутренние органы и структуры тела начинают развиваться в первом триместре. К пяти неделям в основном сформировались зачатки конечностей, глаза, сердце и печень. К восьми неделям наступает срок плода, и тело в основном формируется (рис. 13.18 a ). Длина человека составляет около пяти сантиметров (двух дюймов), и многие органы, такие как легкие и печень, еще не функционируют.Воздействие любых токсинов особенно опасно в течение первого триместра, поскольку все органы и структуры организма находятся в стадии начального развития. Все, что мешает передаче химических сигналов во время этого развития, может серьезно повлиять на выживание плода.

Рисунок 13.18 (a) Развитие плода показано на девятой неделе беременности. (б) Этот плод только вступает во второй триместр, когда плацента берет на себя больше функций, выполняемых по мере развития ребенка. (c) В третьем триместре беременности наблюдается быстрый рост плода.(кредит a: модификация работы Эда Усмана; кредит b: модификация работы Национального музея здоровья и медицины; кредит c: модификация работы Gray's Anatomy)

Во втором триместре плод вырастает примерно до 30 см (примерно 12 дюймов) (Рисунок 13.18 b ). Он становится активным, и мать обычно чувствует первые движения. Все органы и структуры продолжают развиваться. Плацента взяла на себя функции питания и удаления шлаков, а также выработку эстрогена и прогестерона из желтого тела, которое дегенерировало.Плацента будет продолжать функционировать до рождения ребенка. В течение третьего триместра плод вырастает до 3–4 кг (6,5–8,5 фунта) и примерно 50 см (19–20 дюймов) в длину (рис. 13.18 c ). Это период наиболее быстрого роста во время беременности, поскольку все системы органов продолжают расти и развиваться.

Концепция в действии


Посетите этот веб-сайт, чтобы увидеть стадии развития человеческого плода.

Роды - это мышечные сокращения, направленные на изгнание плода и плаценты из матки.К концу третьего триместра эстроген заставляет рецепторы на стенке матки развиваться и связывать гормон окситоцин. В это время ребенок переориентируется, лицом вперед и вниз, при этом задняя часть или макушка головы касается шейки матки (отверстия матки). Это заставляет шейку матки растягиваться, и нервные импульсы отправляются в гипоталамус, что сигнализирует о выбросе окситоцина из задней доли гипофиза. Окситоцин вызывает сокращение гладких мышц стенки матки. В то же время плацента выделяет простагландины в матку, усиливая схватки.Реле положительной обратной связи возникает между маткой, гипоталамусом и задней долей гипофиза, чтобы обеспечить адекватное поступление окситоцина. Чем больше задействовано гладкомышечных клеток, тем интенсивнее и сильнее сокращаются сокращения.

Роды делятся на три стадии. На первом этапе шейка матки истончается и расширяется. Это необходимо для выхода ребенка и плаценты во время родов. В конечном итоге шейка матки расширится примерно до 10 см. На втором этапе ребенок выходит из матки.Матка сокращается, и мать давит, сжимая мышцы живота, чтобы помочь родам. Последний этап - выход плаценты после рождения ребенка и полного отделения органа от стенки матки. Если роды должны прекратиться до достижения второй стадии, можно ввести синтетический окситоцин, известный как питоцин, для возобновления и поддержания родов.

Репродуктивные структуры, которые развились у наземных животных, позволяют самцам и самкам спариваться, оплодотворять внутренне и поддерживать рост и развитие потомства.Гаметогенез, производство спермы (сперматогенез) и яйцеклеток (оогенез), происходит в процессе мейоза.

Мужской и женский репродуктивные циклы контролируются гормонами, выделяемыми гипоталамусом и передней долей гипофиза, а также гормонами репродуктивных тканей и органов. Гипоталамус контролирует потребность в производстве и высвобождении ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза. ФСГ и ЛГ влияют на репродуктивные структуры, вызывая образование сперматозоидов и подготовку яйцеклеток к высвобождению и возможному оплодотворению.У мужчин ФСГ и ЛГ стимулируют клетки Сертоли и интерстициальные клетки Лейдига в семенниках, способствуя выработке спермы. Клетки Лейдига производят тестостерон, который также отвечает за вторичные половые признаки мужчин. У женщин ФСГ и ЛГ вызывают выработку эстрогена и прогестерона. Они регулируют женский репродуктивный цикл, который делится на цикл яичников и менструальный цикл.

Беременность человека начинается с оплодотворения яйцеклетки и продолжается в течение трех триместров беременности.В первом триместре закладываются основные структуры тела, включая зачатки конечностей, сердце, глаза и печень. Во втором триместре продолжается развитие всех органов и систем. Третий триместр показывает наибольший рост плода и завершается родами. Процесс родов состоит из трех стадий (схватки, роды и изгнание плаценты), каждая из которых стимулируется гормонами.

Упражнения

  1. Какое из следующих утверждений о мужской репродуктивной системе неверно?
    1. Семявыносящий проток переносит сперму от семенников к семенным пузырькам.
    2. Эякуляторный проток присоединяется к уретре.
    3. И простата, и бульбоуретральные железы производят компоненты спермы.
    4. Простата расположена в яичках.
  2. Какое из следующих утверждений о гормональной регуляции женского репродуктивного цикла неверно?
    1. ЛГ и ФСГ вырабатываются в гипофизе, а эстроген и прогестерон вырабатываются в яичниках.
    2. Эстрадиол и прогестерон, секретируемые желтым телом, вызывают утолщение эндометрия.
    3. И прогестерон, и эстроген производятся фолликулами.
    4. Секреция GnRH гипоталамусом подавляется низким уровнем эстрогена, но стимулируется высоким уровнем эстрогена.
  3. Сперма производится в ________.
    1. мошонка
    2. семенных пузырьков
    3. семенных канальцев
    4. предстательная железа
  4. У какого женского органа есть эндометриальная выстилка, поддерживающая развивающегося ребенка?
    1. малые половые губы
    2. грудь
    3. яичников
    4. матка
  5. Какой гормон вызывает высвобождение ФСГ и ЛГ?
    1. тестостерон
    2. эстроген
    3. GnRH
    4. прогестерон
  6. Потребности в питательных веществах и отходах для развивающегося плода в течение первых нескольких недель удовлетворяются ________.
    1. плацента
    2. диффузия через эндометрий
    3. хорион
    4. бластоциста
  7. Какой гормон в первую очередь отвечает за схватки во время родов?
    1. окситоцин
    2. эстроген
    3. β-ХГЧ
    4. прогестерон
  8. Сравните сперматогенез и оогенез по времени процессов, а также по количеству и типу окончательно продуцируемых клеток.
  9. Опишите события в яичниковом цикле, ведущие к овуляции.
  10. Опишите стадии родов.

ответы

  1. Д
  2. С
  3. С
  4. D
  5. С
  6. B
  7. А
  8. Стволовые клетки откладываются у мужчин во время беременности и остаются в спящем состоянии до подросткового возраста. Стволовые клетки у самок увеличиваются до одного-двух миллионов, входят в первое мейотическое деление и задерживаются в профазе. В подростковом возрасте начинается сперматогенез и продолжается до смерти, производя максимальное количество сперматозоидов с каждым делением мейоза.Оогенез снова продолжается в подростковом возрасте партиями яиц с каждым менструальным циклом. Эти первичные ооциты завершают первое мейотическое деление, производя жизнеспособную яйцеклетку с большей частью цитоплазмы и ее содержимого, а также вторую клетку, называемую полярным тельцем, содержащую 23 хромосомы. Второе мейотическое деление инициируется и задерживается в метафазе. При овуляции выделяется одно яйцо. Если это яйцо оплодотворяется, оно завершает второе деление мейоза. Это диплоидное оплодотворенное яйцо.
  9. Низкий уровень прогестерона позволяет гипоталамусу отправлять гонадолиберин в переднюю долю гипофиза и вызывать выброс ФСГ и ЛГ.ФСГ стимулирует рост фолликулов яичников и подготовку яйцеклеток к овуляции. По мере увеличения размера фолликулы они начинают выделять в кровь эстроген и низкий уровень прогестерона. Уровень эстрогена достигает пика, вызывая скачок концентрации ЛГ. Это вызывает разрыв самого зрелого фолликула и наступление овуляции.
  10. Первая стадия родов приводит к сокращению матки, в результате чего шейка матки истончается и открывается шейное отверстие. На втором этапе происходит рождение ребенка, а на третьем этапе - плацента.

Глоссарий

бульбоуретральная железа: парные железы мужского пола, вырабатывающие секрет, очищающий уретру перед эякуляцией

желтое тело: эндокринная ткань, которая развивается из фолликула яичника после овуляции; выделяет прогестерон и эстроген во время беременности

клитор: сенсорная и эректильная структура у самок млекопитающих, гомологичная мужскому половому члену, стимулируемая во время полового возбуждения

эстроген: репродуктивный гормон у женщин, который способствует возобновлению роста эндометрия, овуляции и всасыванию кальция

фолликулостимулирующий гормон (ФСГ): репродуктивный гормон, вызывающий выработку спермы у мужчин и развитие фолликулов у женщин

беременность: развитие до рождения живородящего животного

период беременности: продолжительность развития от зачатия до рождения детеныша живородящего животного

гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ): гормон гипоталамуса, который вызывает высвобождение ФСГ и ЛГ из передней доли гипофиза

бета-хорионический гонадотропин человека (β-ХГЧ): гормон, вырабатываемый хорионом зиготы, который помогает поддерживать желтое тело и повышенный уровень прогестерона

ингибин: гормон, вырабатываемый клетками Сертоли, обеспечивает отрицательную обратную связь с гипоталамусом, контролируя высвобождение ФСГ и ГнРГ

интерстициальная клетка Лейдига: тип клеток, обнаруженный рядом с семенными канальцами, который производит тестостерон

.

большие половые губы: большие складки ткани, покрывающие паховую область

малые половые губы: меньшие складки ткани в области больших половых губ

лютеинизирующий гормон (ЛГ): репродуктивный гормон у мужчин и женщин, вызывает выработку тестостерона у мужчин и овуляцию и лактацию у женщин

менструальный цикл: цикл деградации и повторного роста эндометрия

оогенез: процесс производства гаплоидных яиц

яичниковый цикл: цикл подготовки яйцеклетки к овуляции и превращения фолликула в желтое тело

яйцевод: (также маточная труба) мышечная труба, соединяющая матку с областью яичника

овуляция: высвобождение ооцита из зрелого фолликула в яичнике позвоночного животного

половой член: мужская репродуктивная структура для выделения мочи и совокупления

плацента: орган, поддерживающий перенос питательных веществ и отходов между кровью матери и плода у человеческих млекопитающих

прогестерон: репродуктивный гормон у женщин; способствует возобновлению роста эндометрия и подавлению высвобождения ФСГ и ЛГ

предстательная железа: структура, которая представляет собой смесь гладких мышц и железистого материала и способствует образованию спермы

мошонка: мешок, содержащий семенники, снаружи от тела

сперма: жидкая смесь спермы и поддерживающих материалов

семенной пузырь: секреторная добавочная железа у мужчин; способствует семени

семенных канальцев: структуры, внутри которых происходит производство сперматозоидов в семенниках

Клетка Сертоли: клетка в стенках семенных канальцев, которая способствует развитию сперматозоидов и секретирует ингибин

сперматогенез: процесс производства гаплоидных сперматозоидов

семенников: пара мужских репродуктивных органов

тестостерон: репродуктивный гормон у мужчин, который способствует выработке спермы и способствует вторичным половым признакам

матка: женская репродуктивная структура, в которой развивается эмбрион

влагалище: мышечная трубка для прохождения менструальных выделений, совокупления и рождения потомства

Яйцеобразная капсула для захоронения призвана «изменить наш подход к смерти»

Дизайнеры Анна Сителли и Рауль Бретцель создали Capsula Mundi, капсулу в форме яйца для умерших, которая предлагает альтернативу традиционным методам захоронения.

Тело умершего помещается в положение эмбриона в контейнер, сделанный из биоразлагаемого материала, прежде чем капсула будет закопана в землю.

Затем над местом захоронения высаживают дерево, выбранное умершими перед смертью или семьей.

Capsula Mundi представлена ​​на выставке Broken Nature на XXII Triennale di Milano, которая проходит с 1 марта по 1 сентября 2019 года под куратором Паолы Антонелли. Выставка направлена ​​на изучение сильно разорванных связей между человеком и природой, а также факт, что мы неминуемо вымрем.

Capsula Mundi - это биоразлагаемый погребальный контейнер в форме яйца

«В культуре, далекой от природы, перегруженной объектами и ориентированной на молодежь, смерть часто рассматривается как табу», - сказали Сителли и Бретцель.

«Биологический жизненный цикл и его трансформации одинаковы для каждого живого существа. Пришло время для людей осознать свою неотъемлемую часть в природе», - объяснили они. "Capsula Mundi хочет подчеркнуть, что мы являемся частью цикла преобразований природы.«

«У нас нет силы остановить наше вымирание», - говорит Паола Антонелли.

Посадив дерево, удобренное разлагающимся стручком, дизайнеры хотят «изменить наш подход к смерти» и предоставить устойчивую альтернативу традиционным методам захоронения, которые могут нанести вред окружающей среде.

«Дереву требуется от 10 до 40 лет, чтобы созреть, поэтому использование деревянного гроба оказывает сильное воздействие на окружающую среду», - пояснили они.«Мы хотим сажать деревья, а не рубить их».

«Кладбище как лес не только уменьшит воздействие на окружающую среду и ландшафт, но и даст новые зеленые насаждения нашей планете», - заявили они.

Для тех, кто выбирает кремацию, в землю закапывают небольшой стручок в форме яйца, сделанный из биопластика.

После посадки дерево закрепляется GPS-трекером, чтобы родственники умершего могли легко найти дерево.

Пара также разработала урну в форме яйца, сделанную из биопластика, чтобы содержать прах тех, кто решил быть кремирован.Зола подается через отверстие и закрепляется конической крышкой.

Подобно капсуле в полный рост, урну высаживают в почву и на нее высаживают дерево. По словам дизайнеров, время, необходимое для биоразложения урны, колеблется от нескольких месяцев до нескольких лет, в зависимости от почвенных условий.

«Capsula Mundi не имеет никакого религиозного значения, и проект был понят и принят людьми со всего мира, из разных культур и религий», - заявили дизайнеры.

Стремясь сделать смерть более устойчивой, Шайна Гарфилд создала экологически чистый гроб, в котором используется грибок для биоразложения тела, чтобы оно быстро разлагалось и удобряло окружающую почву.

Базальное тело человеческого сперматозоида представляет собой сложную центросому, важную для преимплантационного развития эмбриона.

Введение

Центросома является основным центром организации микротрубочек (MTOC) клетки. Он состоит из двух центриолей, окруженных массой белков, известных как перицентриолярный материал (ПКМ) (Rusan and Rogers, 2009).Центросомы важны для внутриклеточной организации, сборки веретена, асимметричного деления клеток и установления полярности, а также для сборки ресничек и жгутиков. Следовательно, они необходимы для архитектуры и функционирования тканей, а также для развития здоровых организмов (Wu and Akhmanova, 2017). Дефекты функции и / или количества центросом связаны с состояниями, включая рак, цилиопатии и бесплодие. В циклических клетках количество центросом строго контролируется в зависимости от клеточного цикла.Центриоли дублируются один раз (и только один раз) во время интерфазы, и в митозе дублированные центросомы локализуются каждая на одном полюсе биполярного веретена, определяя организацию и ориентацию веретена. После деления клетки каждая дочерняя клетка наследует одну из двух центросом (Nigg and Stearns, 2011).

Оплодотворение предполагает слияние мужской и женской гамет. У млекопитающих регуляция числа центросом на клетки устанавливается во время оплодотворения. Действительно, человеческие ооциты не содержат центриолей (Sathananthan, 1997), тогда как сперма имеет две центриоли (проксимальную и дистальную центриоли) в средней части, которые функционируют как базальное тело жгутиков (Familiari et al ., 2006). После оплодотворения отцовский пронуклеус ассоциирован с центриолью, что указывает на то, что центросома наследуется по отцовской линии во время оплодотворения (Sathananthan et al ., 1991, Simerly et al ., 1995, Van Blerkom and Davis, 1995). Исследования оплодотворенных яйцеклеток различных видов, которые также наследуют центросомы по отцовской линии (например, макак-резусов, дрозофил и коров), показали, что базальное тело сперматозоидов подвергается процессу, известному как «редукция центросомы» (Manandhar et al ., 2000). Этот процесс состоит в устранении PCM и ремоделировании центриолярных микротрубочек, генерирующих атипичную центросому. Текущая модель состоит в том, что после оплодотворения атипичные центриоли сперматозоидов привлекают компоненты PCM, хранящиеся в цитоплазме ооцита, для сборки функциональной центросомы. Очень ограниченное количество исследований посвящено этому процессу у людей, за исключением нескольких отчетов, показывающих, что человеческая сперма имеет много общих характеристик с сперматозоидами других видов (Fishman et al ., 2018, Manandhar et al ., 2000, Sathananthan et al ., 1996, Simerly et al ., 1999). В самом деле, дистальная центриоль сперматозоидов человека также реконструируется, хотя она сохраняет подмножество центросомных белков, указывая тем самым, что снижение PCM сперматозоидов не завершено у людей (Fishman et al ., 2018). Тем не менее, степень сохранения или потери компонентов PCM в базальном теле человеческого сперматозоида и функциональное значение этих белков для раннего эмбрионального развития все еще остаются нерешенными вопросами.

Цитоплазма ооцита обеспечивает большой запас материнских компонентов, включая белки и мРНК, которые необходимы для первых эмбриональных делений, которые происходят в отсутствие транскрипции (Conti and Franciosi, 2018). Мало что известно о хранении материнских компонентов PCM в ооцитах и ​​о том, как они вносят вклад в переход базального тела сперматозоидов в центросому зиготы. Многие из этих исследований были выполнены на мышах, и, хотя это отличная модель для изучения раннего эмбрионального развития, она не идеальна для изучения центросомы, поскольку эти фазы происходят в отсутствие центриолей, которые образуют de novo в бластоцисте. стадия у мышей (Hiraoka et al ., 1989). Ранние эмбриональные деления клеток у мышей вместо этого поддерживаются ацентриолярными MTOCs (aMTOCs) (Courtois et al ., 2012, Gueth-Hallonet et al ., 1993, Howe and FitzHarris, 2013). Это указывает на то, что хотя центросомы необходимы для здоровых организмов, они могут не понадобиться во время ранних делений эмбриональных клеток, которые могут зависеть от ацентросомных путей сборки веретена, действующих во время мейоза ооцитов.

В этой работе мы сначала определили белковый состав базального тела сперматозоидов человека с помощью протеомики и микроскопии сверхвысокого разрешения, а затем разработали функциональный подход к изучению роли центросомы, полученной из сперматозоидов, в ранних клеточных делениях партенотов.Наши результаты предполагают, что человеческая сперма обеспечивает зиготу центриолями и важной массой центросомных белков, которые могут быть важны для сборки первой функциональной центросомы нового организма. Более того, наши данные предполагают, что центросома, полученная из сперматозоидов, увеличивает устойчивость первых клеточных делений партенотов, ведущих к уплотнению. Наши данные также предполагают, что экспрессия центросомных белков в ранних партенотах должна строго регулироваться, чтобы избежать преждевременного образования спонтанных MTOC-подобных агрегатов в эмбриональных клетках.Эти открытия не только улучшают наше понимание биологии центросом во время оплодотворения и раннего развития, но также предоставляют новые предполагаемые возможности для изучения причин раннего ареста эмбриона и идиопатического бесплодия у людей.

Материалы и методы

Этика

Разрешение на проведение этого исследования было получено от этического комитета Parc de Recerca Biomèdica в Барселоне (PRBB), Барселона, Испания. Все процедуры выполнялись в соответствии с этическими стандартами институциональных исследовательских комитетов и Хельсинкской декларацией 1964 года об этических принципах медицинских исследований с участием людей, пересмотренной в 2013 году в Форталезе (World Medical, 2013).Письменное информированное согласие на участие было получено от всех участников до их включения в исследования.

Размораживание и всплытие спермы

Для размораживания образцов спермы соломинки инкубировали при 37 ° C в течение 5 минут. Для удаления криопротектора спермы образец разбавляли таким же объемом Sperm Rinse (Vitrolife, Göteborg) и центрифугировали 5 мин при 300 g при комнатной температуре. Затем осадок дважды промывали 1 мл Sperm Rinse (Vitrolife, Göteborg) и центрифугировали при 372 g 5 мин при комнатной температуре.Для выполнения всплытия сперматозоидов на верх гранул осторожно наносили 0,1 мл средства для полоскания спермы. Пробирки ориентировали под углом 45 ° в течение 10 мин. За это время подвижные сперматозоиды поплыли во фракцию промывки спермы. Наконец, фракцию ополаскивателя спермы осторожно собирали, избегая аспирации осадка. Для эксперимента с инъекцией хвостов после размораживания соломинок со спермой образец разбавляли 3 мл средства для полоскания спермы и центрифугировали один раз при 300 g в течение 5 мин. Сразу после этой промывки выполняли всплытие сперматозоидов, как описано ранее.

Обогащение центриолей сперматозоидов

Для анализа центросомного состава сперматозоидов использовались два разных метода. Использовались только образцы с нормозооспермией с подвижностью А + В> 50%. Первый подход был основан на ранее опубликованном протоколе (Firat-Karalar et al ., 2014), но с некоторыми изменениями. Замороженные образцы размораживали и дважды промывали PBS и проверяли под микроскопом на наличие каких-либо дефектов, вызванных циклами замораживания и / или оттаивания (если обнаруживался какой-либо дефект, их отбрасывали).Общее количество клеток, использованных в каждом эксперименте, составляло ≈60 миллионов. Промытые образцы осаждали при 850 г, 10 мин и ресуспендировали в 350 мкл PBS. Затем образцы обрабатывали ультразвуком 5 раз при выходе 70% в течение 15 секунд с 30-секундными интервалами (Bioruptor). Для проверки эффективности обработки ультразвуком в светлопольном микроскопе брали 1 мкл каждого образца. Хвосты сперматозоидов отделяли от головок через 30% сахарозную подушку (центрифугирование при 200 g в течение 10 мин при 4 ° C). Брали 1 мкл фракции хвостов и растирали в покровном стекле размером 18 × 18 мм, чтобы проверить его чистоту.Для последовательной экстракции белков хвостов сперматозоидов фракцию хвостов разбавляли таким же объемом буфера 1 (100 мМ Tris HCl pH 8, 4 мМ EGTA, 4 мМ EDTA, 1000 мМ NaCl, 2% NP40, 0,2% -меркаптоэтанол, 2 мМ DTT, ингибиторы протеаз в dH 2 O) и инкубировали 1 час при 4 ° C при движении. После инкубации образец центрифугировали при максимальной скорости 10 мин при 4 ° C. Осадок и супернатант разделяли в двух разных пробирках, чтобы обрабатывать их по-разному. В супернатанте обнаруживаются белки, солюбилизированные буфером 1.К супернатанту добавляли 125 мкл 100% трихлоруксусной кислоты и выдерживали при 4 ° C в течение 10 мин. Для осаждения осажденных белков образец центрифугировали при максимальной скорости при 4 ° C, 5 мин. Супернатант удаляли, осадок дважды промывали холодным ацетоном, а затем сушили при 95 ° C. Наконец, осадок разбавляли 6 М мочевиной и 200 мМ ABC (бикарбонат аммония, Sigma, Миссури, США) в ddH 2 О. Фракцию осадка из первой экстракции последовательно экстрагировали экстракционным буфером 2 (50 мМ Tris HCl p.H. 8, 600 мМ KSCN, 2 мМ DTT, ингибиторы протеаз в dH 2 O) и буфер для экстракции 3 (50 мМ Tris HCl p.H.8, 4 M мочевина, ингибиторы протеаз в dH 2 O). Наконец, для протеомного анализа были получены 3 различных экстракта, разбавленных 6 М мочевиной и 200 мМ ABC.

Для второго подхода обработанные ультразвуком хвосты осаждали при 4 ° C при максимальной скорости и разбавляли LB (загрузочный буфер, 2% мас. / Об. SDS, 10% глицерин, 50 мМ трис-HCl pH 6,8, 5% ß- меркаптоэтанол). Образцы обрабатывали на предварительно подготовленном градиентном геле (4-15% Criterion TGX, 12 + 2 лунки, 45 мкл, BioRad, Калифорния, США) в течение 45 минут при 60 мА.Гели окрашивали в течение 10 мин, используя кумасси (Coomassie Brilliant Blue R250 (Thermo Fisher Scientific, Вашингтон, США), 10% уксусную кислоту, 50% метанол) и окрашивали 10% метанолом и 10% уксусной кислотой. Гели были разрезаны на 9 полос для обработки для протеомного анализа.

Масс-спектрометрия

Образцы раствора восстанавливали 10 мМ DTT, 37 ° C, 60 мин и алкилировали в темноте йодацетамидом (IAM, 20 мМ, 25 ° C, 30 мин). Полученный белковый экстракт сначала разбавляли до 2M мочевины для переваривания в течение ночи с помощью LysC (Wako, США) при 37 ° C, а затем разбавляли в 2 раза в течение 8 часов для переваривания трипсином (Promega, США) при 37 ° C.

Образцы полос гелей были обесцвечены 40% ACN / 100 мМ ABC, восстановлены DTT, 10 мМ, 56 ° C, 30 мин и алкилированы в темноте йодацетамидом (IAM, 55 мМ, 25 ° C, 30 мин). Затем полосы геля обезвоживали ACN и расщепляли в течение ночи трипсином при 37 ° C.

После переваривания смесь пептидов подкисляли муравьиной кислотой и обессоливали на колонке MicroSpin C18 (The Nest Group, Inc, MA, USA) перед анализом LC-MS / MS. Образцы анализировали с использованием масс-спектрометра LTQ-Orbitrap Velos Pro (Thermo Fisher Scientific, Вашингтон, США), соединенного с EasyLC (Thermo Fisher Scientific (Proxeon), Оденсе, Дания).Пептиды загружали в 2-сантиметровую колонку Nano Trap с внутренним диаметром 100 мкм, заполненную частицами C18 с размером частиц 5 мкм (Thermo Fisher Scientific, Вашингтон, США), и разделяли обращенно-фазовой хроматографией с использованием 25-см колонки. с внутренним диаметром 75 мкм, набитые частицами C18 1,9 мкм (Nikkyo Technos Co., Ltd. Япония). Хроматографические градиенты начинались с 93% буфера A и 7% буфера B со скоростью потока 250 нл / мин в течение 5 минут и постепенно увеличивались на 65% буфера A и 35% буфера B за 60 минут для образцов в растворе и 120 минут для образцов в растворе. гели.После каждого анализа колонку промывали в течение 15 минут 10% буфером A и 90% буфера B. Буфер A: 0,1% муравьиной кислоты в воде. Буфер B: 0,1% муравьиная кислота в ацетонитриле.

Масс-спектрометр работал в режиме DDA, и были использованы полные MS-сканирование с 1 микросканированием с разрешением 60.000 в диапазоне масс m / z 350-2000 с обнаружением в Orbitrap. Автоматический контроль усиления (AGC) был установлен на 1E6, динамическое исключение (60 секунд) и фильтрация состояния заряда, дисквалифицирующая однозарядные пептиды, были активированы.В каждом цикле анализа DDA, после каждого сканирования обзора, для фрагментации при нормированной энергии столкновения 35% отбирались двадцать наиболее интенсивных ионов с многозарядными ионами, превышающими пороговое количество ионов 5000. Спектры фрагментных ионов, полученные в результате диссоциации, индуцированной столкновениями (CID), были получены в ионной ловушке, AGC была установлена ​​на 5e4, использовалось окно изоляции 2,0 m / z, время активации 0,1 мс и максимальное время ввода 100 мс. Все данные были получены с помощью программного обеспечения Xcalibur v2.2.

Для идентификации пептидов использовали программный пакет Proteome Discoverer (v1.4, Thermo Fisher Scientific, Вашингтон, США) и поисковую машину Mascot (v2.5, Matrix Science (Perkins et al ., 1999)). Образцы были проанализированы в базе данных Swiss-Prot о людях, а также в списке распространенных загрязнителей и всех соответствующих ложных записей (20797 записей). В качестве фермента был выбран трипсин, и было допущено не более трех ошибочных расщеплений. Карбамидометилирование (C) было задано как фиксированная модификация, тогда как окисление (M) и ацетилирование (N-конец) использовались как переменные модификации.Поиск выполняли с использованием толерантности к пептидам 7 частей на миллион, толерантности к ионам продукта 0,5 Да. Полученные файлы данных были отфильтрованы на FDR <5%.

Нагревание ооцитов

Ооциты нагревали в соответствии со стандартной процедурой (Cryotop, Kitazato, BioPharma Co., Ltd; Япония). Вкратце, среду TS перед использованием предварительно нагревали при 37 ° C в течение 45 минут. Среды DS и WS использовали при комнатной температуре. Крышку соломинки ооцита осторожно снимали, а затем быстро погружали в чашку с 1 мл среды TS на 1 мин.Затем ооциты инкубировали в среде DS в течение 3 мин. Наконец, ооциты помещали в среду WS на 5 мин и переносили во второй планшет, содержащий WS, на 1 мин, а затем инкубировали их 2 часа при 37 ° C в атмосфере 6% CO 2 , чтобы дать им возможность восстановиться после нагревания.

Инъекция в хвосты

В чашке для ИКСИ (интрацитоплазматическая инъекция сперматозоидов) диаметром 60 мм несколько капель G-MOPS plus, каждая из которых содержит ооцит (Vitrolife, Гетеборг, Швеция), окружают центральную каплю PVP (поливинилпирролидон; Оригио, Малов, Дания), содержащий образец всплывшей спермы.Планшет покрывали минеральным маслом (OVOIL TM , Vitrolife, Гетеборг, Швеция), чтобы предотвратить испарение капель, а затем помещали на столик микроскопа ICSI (Olympus IX50, Olympus, Tokio, Япония). Для отделения хвостов и инъекции в ооциты потребовались две разные пипетки. Пипетку PZD (Partial Zona Dissection, Vitrolife, Гетеборг, Швеция) использовали для разделения сперматозоидов «голова-хвост», а микропипетку ICSI (Vitrolife, Гетеборг, Швеция) - для выполнения инъекции хвоста в ооцит.Обе пипетки располагались в двойном иглодержателе. Пипетку PZD помещали на стыке между головкой сперматозоида и средним элементом. Точным ударом было достигнуто разделение обеих частей. Сразу после отделения хвосты собирали. Для подтверждения того, что разделенные хвосты имели центросому, а не ДНК, хвосты аспирировали микропипеткой ICSI и загружали на предметное стекло микроскопа (25 мм x 75 мм) и фиксировали 4% PFA для иммунного определения центросом и ДНК. Во всех случаях на ооцит вводили только один хвост.Некоторое количество ооцитов вводили фиктивно в качестве контроля.

Активация ооцитов

Ооциты, инъецированные в хвост, и контрольные ооциты промывали 4 раза средой G1-PLUS TM (Vitrolife, Гетеборг, Швеция) и инкубировали в течение 30 минут при 37 ° C, 6% CO 2 . Протокол активации ооцитов или АОА включал три 10-минутных инкубации в 10 мкМ иономицина (ионофор кальция, MP Biomedicals, Калифорния, США) и три 30-минутных промывания в среде G1-PLUS TM (Vitrolife, Гетеборг, Швеция) при 37 ° C. , 6% CO 2 .Все пластины были покрыты OVOIL TM . Наконец, ооциты переносили в планшет со средой SAGE (Origio, Malov, Дания) при 37 ° C, 6% CO 2 для помещения в систему замедленной съемки Primovision или Embryoscope (Vitrolife, Гетеборг, Швеция). Эти два оборудования получали изображения каждого образца каждые 5 минут, что позволяло проводить морфологический и кинетический анализ.

Клонирование и трансфекция ДНК

Последовательности ДНК 10 не охарактеризованных белков были получены из службы ORFeome (Центр геномной регуляции).Эти последовательности клонировали в вектор pDEST, который содержал либо CFP на N-конце (устойчивый к канамицину), либо GFP на C-конце (устойчивый к ампициллину).

Клетки HeLa выращивали при 37 ° C в 5% CO. , США), 100 ед / мл пенициллина и 100 мкг / мл стрептомицина. Клетки HeLa регулярно контролировались на предмет заражения микоплазмами.ДНК трансфицировали таким же объемом X-tremeGENE (Sigma, Миссури, США) и 100 мкл Opti-MEM (Thermo Fisher Scientific, Вашингтон, США), используя 500 нг ДНК на лунку в 12-луночном планшете (150000 клеток / лунку). ) клеток HeLa, уже прикрепленных к покровному стеклу (диаметром 18 мм). Через 24 часа экспрессии белка (при 37 ° C в атмосфере 5% CO 2 ) клетки собирали и дважды промывали 1 мл PBS перед фиксацией холодным метанолом (10 минут) или 4% PFA (15 минут. Sigma , Миссури, США).

Иммунофлуоресценция сперматозоидов (IF)

Образцы размороженных сперматозоидов дважды промывали PBS и затем наносили на покрытое поли-L-лизином покровное стекло (диаметр 12 мм - от 50 000 до 100 000 клеток).Через 30 минут супернатант удаляли и клетки фиксировали либо 4% PFA 1 час, либо метанолом в течение 10 минут. После нескольких промывок PBS образцы подвергали проницаемости 0,5% Triton X-100 PBS в течение 15 минут при комнатной температуре. Образцы загружали 5% BSA в PBS для блокирования неспецифических взаимодействий в течение 2 часов. Тот же самый блокирующий раствор использовали для инкубации первичного и вторичного антитела в течение 1 ч и 45 мин соответственно и помещали в 10% Mowiol (Sigma, Миссури, США) в 0,1 М TrisHCl при pH 8,2, 25% глицерине.Конфокальные изображения получали с помощью микроскопа TCS-SP5 (Leica Microsystems, Wetzlar, Германия) с объективом 63x. Лазеры и спектральные диапазоны детектирования были выбраны для оптимального отображения сигналов Alexa Fluor 488 и 568. Двухканальный колокализационный анализ выполняли с использованием ImageJ (Национальные институты здравоохранения, Мэриленд, США). STED-изображения получали на микроскопе TCS SP8 STED3X (Leica Microsystems, Вецлар, Германия).

Ооциты и партеноты IF

В предварительно нагретой (37 ° C) чашке ооциты и партеноты смешивали с Tyrode’s (Sigma, MO, USA) для удаления блестящей оболочки.Затем была проведена быстрая промывка предварительно нагретым PBS. Затем образцы фиксировали предварительно нагретым 4% PFA, 15 мин. Ооциты и партеноты пермеабилизировали с помощью PBS 0,2% Triton X-100 в течение 15 мин. После промывания образцов один раз PBS-T (PBS, 0,1% Tween 20) и еще 3 раза PBS-TB (PBS, 0,1% Tween20, 2% BSA, фракция V) в течение 20 минут каждый, образцы были заблокированы 5% нормальным раствором. козья сыворотка (Vector Laboratories, Калифорния, США) в PBS-TB (свежеприготовленная) в течение 3 часов. Все первичные антитела инкубировали в течение ночи при 4 ° C с блокирующим раствором.Затем были выполнены 3 промывания по 20 мин в PBS-TB при встряхивании, чтобы удалить оставшееся первичное антитело. Вторичное антитело инкубировали только 1 час при комнатной температуре в PBS-TB вместе с Hoechst 33342 (1 мкг / мл, Invitrogen, CA, USA). Образцы были закреплены с помощью Vectashield (Vector Laboratories, Калифорния, США) и визуализированы с помощью конфокальной / многофотонной микроскопии Zeiss 780 при 63X с 80% глицерином (Carl Zeiss, Oberkochem, Германия).

Клеточная культура IF

Клетки, трансфицированные HeLa, блокировали и одновременно повышали проницаемость средой IF (0.1% Triton X-100, 2% BSA в PBS 1x) в течение 30 мин. Первичные и вторичные антитела, разведенные в среде IF (0,1% Triton X-100, 2% BSA в PBS 1x), помещали в образцы на 50 и 45 минут соответственно. Установленные образцы с 10% Mowiol (Sigma, MO, USA) визуализировали при 63X или с помощью вертикального микроскопа Leica TCS SP5 (Leica Microsystems, Wetzlar, Германия). Двухканальный колокализационный анализ выполняли с использованием ImageJ (Национальные институты здравоохранения, Мэриленд, США).

SDS-PAGE и вестерн-блот

Экстракты сперматозоидов (интактные, фракции "голов" и "хвоста") получали разбавлением образцов 1x LB, замораживанием и кипячением экстрактов 3 раза.Затем образцы обрабатывали в 4-20% протеиновых гелях Protean TGX Precast (Biorad, Калифорния, США). Для переноса белков использовали сухую систему iBlot (Thermo Fisher Scientific, Вашингтон, США). Мембраны PVDF блокировали 5% молоком TBS в течение 1 часа. Первичные и вторичные антитела разбавляли 2% молоком в TBS и инкубировали в течение ночи при 4 ° C и 1 час при комнатной температуре соответственно. Кляксы были разработаны с использованием системы инфракрасной визуализации Odyssey (LI-COR Biosciences, NE, США).

Антитела

Использовали следующие коммерческие первичные антитела: кроличий антицентрин (Merck Millipore, MA, США, 20H5) в концентрации 1: 100, мышиный антиацетилированный тубулин (Sigma, MO, США, T7451) в концентрации 1: 1000. , кроличий анти-Cep63 (Merck Millipore, Массачусетс, США, 06-1292) в концентрации 1: 100, кроличий анти-перицентрин (Abcam, Кембридж, Великобритания, ab448) в концентрации 1: 500, мышиный антипротамин (Novus Biologicals, CO, USA, H00005619) в концентрации 1: 100, кроличий анти-β-тубулин (Abcam, Кембридж, Великобритания, ab6046) в концентрации 1: 1000, мышиный анти-α-тубулин (Sigma, Миссури, США, DM1A T6199) в концентрации 1: 1000 в сперма и 1: 100 в ооцитах и ​​партенотах, мышиные анти-γ-тубулин (Sigma, Миссури, США, GTU-448) в соотношении 1: 100.Вторичные антитела против кролика и мыши, конъюгированные с Alexa-488 и 568 (Invitrogen, CA, USA), использовали в соотношении 1: 1000 в культуре сперматозоидов и клеток и 1: 100 в ооцитах и ​​партенотах для IF и 680 (Invitrogen, Калифорния, США) или IRdye 800 CW (LI-COR Biosciences, NE, США) в соотношении 1: 10000 для WB. Hoechst 33342 (1 мкг / мл, Invitrogen, CA, USA) использовали для визуализации ДНК.

Primo-vision / Embryoscope analysis

Для анализа кинетики развития партенотов время деления и уплотнения клеток, ранней псевдобластоцисты и расширенной псевдобластоцисты измеряли в минутах и ​​преобразовывали в часы.

Результаты

Центриоли сперматозоидов человека связаны с центросомными белками

Базальное тело сперматозоидов человека состоит из проксимальной центриоли с традиционной организацией на основе микротрубочек и дистальной центриоли, которая была описана как дегенерированная центриоль (Avidor-Reiss ). et al ., 2015). Чтобы получить более полное представление о природе этих центриолей, мы определили паттерны локализации центрина и ацетилированного α-тубулина с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения (STED - Stimulated Emission Depletion).Центрин - это структурный белок, который находится внутри центриолей и часто используется в качестве центриолярного маркера (White et al ., 2000). Мы обнаружили, что центрин локализован в обеих центриолях (рис. 1A) , предполагая, что дистальная центриоль все еще сохраняет некоторые основные внутренние особенности обычной центриоли. Ацетилированный α-тубулин обычно обнаруживается в долгоживущих микротрубочках, таких как центриольные микротрубочки, и они считаются маркером их структурной стабильности (Amargant et al ., 2019). Мы обнаружили, что обе центриоли содержат ацетилированный тубулин, что позволяет предположить, что они оба являются стабильными ансамблями микротрубочек (Figure 1B) . В совокупности наши результаты предполагают, что центриоли базального тела человеческого сперматозоида сохраняют некоторые основные черты обычных центриолей.

Рисунок 1: Центриоли сперматозоидов - стабильные структуры.

A) Визуализация в сверхвысоком разрешении (STED) сперматозоидов человека, окрашенных на центрин и β-тубулин. Масштабная линейка: 1 мкм. B) IF спермы человека ацетилированного тубулина и β-тубулина в центриолях сперматозоидов человека, визуализированных с помощью STED.Масштабная линейка: 1 мкм. H: голова, M: средняя часть, T: хвост. N = 2 разных образца спермы.

Чтобы проверить, связаны ли центриоли сперматозоидов с центросомными белками, мы выполнили IF для Cep63, белка, участвующего в цикле дупликации центросом (Brown et al ., 2013, Watanabe et al ., 2016). Мы обнаружили, что Cep63 локализован в обеих центриолях в человеческом сперматозоиде (рис. 2А). Эти данные в соответствии с предыдущими сообщениями (Fishman et al ., 2018) предполагают, что базальное тело сперматозоидов человека связано с центросомными белками.В целом мы заключаем, что базальное тело сперматозоидов человека включает две центриоли, которые демонстрируют некоторые основные черты обычных центросом, предполагая, что оно не подвергается полному процессу редукции центросом (Manandhar and Schatten, 2000, Manandhar et al ., 2000).

Рисунок 2: Обогащение центросом сперматозоидов для выявления компонентов центросомы.

A) IF изображений спермы человека для визуализации Cep63, α-тубулина и ДНК. Масштабная линейка: 5 мкм. N = 3 разных образца спермы. B) Схематическое изображение протокола обработки ультразвуком и обогащения.Использовались только образцы с нормозооспермией с ≥50% подвижности A + B. N = 3 разных эксперимента. C) Вестерн-блот-анализ клеточных лизатов из различных фракций сперматозоидов, показанных на B, для обнаружения голов (протамин 1) и хвостов (γ-тубулин). N = 3 разных эксперимента. D) Типичные изображения интактных фракций и фракций сперматозоидов, окрашенных на ДНК (синий), центрин (зеленый) и α-тубулин (красный). Масштаб: 10 мкм. N = 3 разных эксперимента.

Базальное тело человеческого сперматозоида связано со сложным набором центросомных белков.

Для определения сложности белков, связанных с базальным телом человеческого сперматозоида, мы использовали масс-спектрометрию.Центросомные белки обычно находятся в очень низком количестве по сравнению с другими клеточными компонентами, и они могут быть еще меньше представлены в сперматозоидах (Bauer et al ., 2016). Поэтому мы стремились снизить сложность образца перед масс-спектрометрией путем отделения головок сперматозоидов от хвостов и базальных тел (Amaral et al ., 2013, Baker et al ., 2013). Образцы нормозооспермии человека обрабатывали ультразвуком и дважды центрифугировали через подушку из 30% сахарозы, чтобы получить фракцию, обогащенную головками, и другую фракцию, обогащенную хвостами (Рисунок 2B) .Чистота хвостовой фракции, оцененная с помощью светлопольной микроскопии, показала, что менее 0,01% образцов содержали несколько загрязняющих головок (дополнительный рисунок 1A) . Чтобы дополнительно проверить чистоту хвостовой фракции, мы проверили наличие протаминов в качестве маркера хроматина и γ-тубулина в качестве маркера центросом в головной и хвостовой фракциях (рис. 2C) . Анализ методом вестерн-блоттинга (WB) показал, что лизаты интактных сперматозоидов были положительными на протамины и γ-тубулин, как и ожидалось.Напротив, протамины не были обнаружены в хвостовой фракции, тогда как γ-тубулин присутствовал. Эти данные подтвердили, что хвостовая фракция содержит очень низкие уровни загрязнения головы, если таковые имеются. Затем мы проверили, присутствуют ли центриоли во фракции хвоста сперматозоидов, с помощью анализа IF (Рисунок 2D) . Действительно, мы могли обнаружить положительный сигнал для центрина на одном из концов некоторых фрагментов хвоста (10%), указывающий на то, что базальные тельца были восстановлены в хвостовой фракции.

Чтобы идентифицировать как можно больше центросомных белков, мы использовали различные подходы для обработки хвостовых фракций перед масс-спектрометрическим анализом.Во-первых, мы стремились дифференцированно извлекать центросомные белки с использованием ряда детергентов, как описано ранее (Firat-Karalar et al ., 2014). Образцы, полученные в результате трех последовательных этапов экстракции в трех независимых экспериментах, были независимо проанализированы с помощью масс-спектрометрии, что привело к идентификации 1545 белков по меньшей мере с 2 уникальными пептидами. Кроме того, в качестве дополнительного подхода хвосты сперматозоидов были непосредственно солюбилизированы в LB, а белки разделены с помощью SDS-PAGE.Гель вырезали на 9 фрагментов, которые независимо анализировали с помощью масс-спектрометрии. Этот подход привел к идентификации 3210 белков по крайней мере с 2 уникальными пептидами. В общей сложности мы идентифицировали 3406 белков с по крайней мере 2 уникальными пептидами для протеома хвоста сперматозоида человека со значительным обогащением белков базального тельца и хвоста (дополнительная таблица 1) .

Анализ онтологии гена

, основанный на биологических процессах и клеточной локализации, показал, что многие из 3406 белков участвуют в метаболических процессах, ответе на стресс и внутриклеточном транспорте, что согласуется с предыдущими сообщениями (Amaral et al ., 2013, Baker et al ., 2013, Baker et al ., 2007, Jumeau et al ., 2015, Martinez-Heredia et al ., 2006, Wang et al ., 2013) . Учитывая клеточную локализацию, большинство из них имели GO-термины, соответствующие митохондриям и цитоскелету. У других были термины GO, соответствующие аппарату Гольджи, ER и пузырькам (Рисунок 3A и B) (Amaral et al ., 2013).

Рисунок 3: Классификация белков хвоста спермы человека.

A) Онтология генов 3,406 белков, основанная на их биологическом процессе. B) Онтология генов тех же 3406 белков на основе их субклеточной локализации. C) Сеть нитей из 251 идентифицированных центросомных белков. D) Сравнение только белков PCM, идентифицированных в этой работе (19,1% - розовая фракция), со всеми ранее опубликованными протеомными данными человеческого сперматозоида (зеленая фракция).

Интересно, что 170 белков были связаны с терминами GO: центросома и / или центриоль.Распространяя наш анализ на белки, идентифицированные только с одним пептидом (центросомные белки находятся в очень низком количестве), мы дополнительно обнаружили 81 белок с этими терминами GO (дополнительная таблица 2) . Чтобы получить некоторые подтверждающие доказательства центросомности этих белков, мы проверили их по отдельности в базах данных Uniprot и Protein Atlas. В Uniprot 139 белков из 251 общего числа идентифицированных центросомных белков (97 идентифицированных с 2 уникальными пептидами и 42 с 1 уникальным пептидом) имеют описанную центросомную функцию и / или локализацию.В Protein Atlas 116 были также классифицированы как центросомные (68 идентифицированы с 2 уникальными пептидами и 48 с 1 уникальным пептидом). Мы не смогли найти данные в этих двух базах данных для оставшихся 69 белков (дополнительная таблица 2) . Затем была создана сеть белок-белкового взаимодействия с использованием базы данных STRING и 251 белка, также показавшая сильно взаимосвязанную сеть (рис. 3C) . В целом, наш комплексный анализ показывает, что базальное тело человеческого сперматозоида связано со сложным центросомным протеомом, включающим по крайней мере 251 белок.

Интересно, что функции идентифицированных центросомных белков очень разнообразны, включая регуляцию структуры и длины центриолей (центрин, POC1B), зарождение микротрубочек (тубулин γ-1, GCP2, GCP3 и GCP6), фосфорилирование множества факторов (Nek9 и Aurora C Kinases), регуляция и биогенез центросомного цикла (cep135, cep170) и организация PCM (ODF2, PCM1). О некоторых из идентифицированных нами центросомных белков ранее не сообщалось о наличии в сперме человека (12 из 170 центросомных белков с 2 пептидами и 36 из 81 центросомных белков с 1 пептидом; всего 48 из 251 белка (19, 1%)) (Castillo et al ., 2018) (рисунок 3D, дополнительная таблица 2).

Протеом изолированных центросом из клеток KE37 содержит большее количество ассоциированных белков (Bauer et al ., 2016). Чтобы определить, обнаружили ли мы только обильные белки с помощью нашего подхода, мы проверили зарегистрированное обилие белков, которые мы идентифицировали в базе данных протеома центросомы KE37. Были доступны данные для 20 идентифицированных нами белков, включая некоторые распространенные, такие как ODF2 и POC1B, другие с промежуточными значениями распространенности, такие как OFD1 и Cep76, а также другие с низким содержанием, такие как Cep170 и Cep290.Эти данные предполагают, что мы получили хорошее представление о центросомных белках, связанных с базальным телом сперматозоидов человека.

Поскольку мы успешно идентифицировали многие центросомные белки в образцах спермы человека, мы решили изучить, могут ли какие-либо из 26 белков, идентифицированных по крайней мере в двух независимых экспериментах и ​​в настоящее время не охарактеризованных, быть новыми центросомными компонентами (дополнительная таблица 3) . Мы получили конструкции для экспрессии 10 из них с флуоресцентной меткой (дополнительная таблица 3) в клетках HeLa.Анализ IF показал, что 3 из них совместно локализованы с центрином, что позволяет предположить, что они являются новыми центросомными белками человека (дополнительная фигура 2) . Соответственно, один из них, C7orf31, был недавно идентифицирован в сперме крупного рогатого скота и подтвержден исследованиями локализации как новый центросомный белок (Firat-Karalar et al ., 2014). Таким образом, мы идентифицировали 251 центросомный белок и 3 новых центросомных компонента в человеческих сперматозоидах. Наши результаты предполагают, что базальное тело сперматозоидов человека связано со сложной перицентриолярной белковой сетью.

Ранние эмбриональные центросомные белки наследуются от двух родителей

Современная точка зрения состоит в том, что центросомные белки рекрутируются из цитоплазмы ооцита центриолями сперматозоидов для сборки первой центросомы будущего организма. Однако наши данные показали, что базальное тело сперматозоидов уже связано со сложной сетью центросомных белков. Это говорит о том, что при оплодотворении сперма не только обеспечивает половину хромосом зиготе и центриолям, но также и большое количество центросомных белков, предполагая, что на самом деле первая центросома, которая собирается в зиготе, имеет смешанный перицентриолярный материал, полученный из обоих сперматозоидов. базальное тело и цитоплазма ооцита.Чтобы получить некоторое представление о центросомных белках, хранящихся в цитоплазме человеческого ооцита, которые могут быть задействованы, мы сначала проанализировали 1376 белков, идентифицированных в человеческом ооците (Virant-Klun et al ., 2016). Только 66 из этих белков имеют термины GO: центросома и / или MTOC, включая 48, которые мы идентифицировали в человеческом сперматозоиде (рис. 4A, дополнительная таблица 4) . Таким образом, эти данные предполагают, что первая центросома зиготы имеет бипорентское происхождение, при этом одни центросомные белки происходят из базального тела сперматозоидов, а другие рекрутируются из цитоплазмы ооцита.

Рис. 4: Центросомный состав зиготы передается по наследству от двух родителей во время оплодотворения.

A) Диаграмма Венна, показывающая перекрытие 48 центросомных белков в человеческом ооците и сперме. B) Типичное изображение IF in vitro созревшего ооцита MII, окрашенного на перицентрин, тубулин и ДНК. Масштаб: 10 мкм. N = 10 ооцитов. D) IF-изображения аномально оплодотворенных человеческих эмбрионов на D + 2 с перицентрином, тубулином и ДНК. Масштаб: 10 мкм. N = 13 оплодотворенных человеческих эмбрионов. E) Окрашивание перицентрином, тубулином и ДНК партеногенетически активированного ооцита человека D + 2. Масштаб: 20 мкм. N = 6 активированных ооцитов человека.

Чтобы проверить эту идею, мы сосредоточились на перицентрине, центросомном компоненте, участвующем в рекрутировании др. Центросомных белков (Kim and Rhee, 2014). Мы идентифицировали перицентрин в протеоме спермы, хотя и с одним уникальным пептидом. В ооците перицентрин не был обнаружен ни с помощью IF (рис. 4B) , ни с помощью протеомики (Holubcova et al ., 2015). В in vitro оплодотворенных человеческих ооцитах 87% эмбрионов, арестованных с помощью 1 пронуклеуса (PN), и 100% эмбрионов, арестованных с помощью ≥3 PN, содержали перицентрин-положительные очаги (рисунок 4C) (дополнительные рисунки 3A и B) . Интересно, что в партеногенетически активированных ооцитах человека сигнал перицентрина не был обнаружен (рис. 4D) , что позволяет предположить, что перицентрин может передаваться по отцовской линии или центриоли, полученные из сперматозоидов, необходимы для рекрутирования перицентрина из цитоплазмы ооцита.В целом эти данные предполагают, что и человеческий сперматозоид, и ооцит обеспечивают центросомные компоненты центросоме зиготы. Они также предполагают, что вклад сперматозоидов выходит за рамки обеспечения центриолей, так как также обеспечивает комплексный набор белков для сборки первой функциональной центросомы будущего организма.

Центросома, полученная из сперматозоидов, обеспечивает устойчивость к ранним циклам клеточного деления партенотов человека. тел и проследить их псевдоразвитие после активации

(рис. 5А) .Во-первых, мы проверили, что 83,9% эякулированных нормозооспермальных сперматозоидов показали положительный сигнал на центрин, указывающий на то, что у них действительно есть центриоли (Рисунок 5B) . Чтобы изолировать эти центриоли, мы микрохирургически отделили хвосты сперматозоидов на переходе между жгутиками и головкой (методы и рисунок 5A) . Чтобы подтвердить, что отрезанные хвосты содержали центриоли, мы контролировали присутствие центрина в этих образцах. 63,1% отрезанных хвостов сперматозоидов показали либо 1, либо 2 центриновые флуоресцентные точки и никаких следов ДНК (рис. 5C и D) .Таким образом, инъекция этих отрезанных хвостов в ооциты с последующей партеногенетической активацией должна предоставить модель для изучения роли центросомы, полученной из сперматозоидов, на начальных фазах развития человека.

Рис. 5: Базальное тело сперматозоида находится в отделенных микрохирургическим путем хвостах.

A) Схематическое изображение нашего функционального анализа. B) IF для центрина, тубулина и ДНК в интактных сперматозоидах. Масштаб: 7,5 мкм. C) Типичные IF-изображения выделенного вручную хвоста сперматозоида, окрашенного на центрин, тубулин и ДНК.Масштаб: 7,5 мкм. D) График, показывающий процент изолированных хвостов с центросомами. N = 2 разных образца спермы.

Затем мы вводили отрезанные хвосты сперматозоидов в ооциты человека и партеногенетически активировали их (рис. 5A) . Парфеноты являются хорошей экспериментальной моделью для имитации ранних стадий развития эмбриона из-за сходства большинства параметров, используемых для оценки развития in vitro в активированных или оплодотворенных ооцитах (Paffoni et al ., 2007). Затем мы наблюдали с помощью таймлапса как контрольных (имитация инъекции, n = 10), так и партенотов, инъецированных хвостом (n = 15), в течение до 5 дней псевдоразвития в двух независимых экспериментах. Процент контрольных партенотов, достигших стадии псевдобластоцисты к 5-му дню (20%), соответствовал опубликованным отчетам (Paffoni et al ., 2007), и был немного выше у партенотов с введенным хвостом (27%) (Рисунок 6A) . Однако партеноты, которым инъецировали хвост, имели значительно более высокую выживаемость во всех исследованных временных точках: 1-, 2-, 3-, 4, 5-клетки, уплотнение, ранняя псевдобластоциста и стадии расширенной псевдобластоцисты (Фиг.6B и Дополнительная таблица 5) .Это было особенно очевидно до уплотнения, когда крупномасштабная эмбриональная транскрипция начинается у человека (фиг. 6B и C) . Фактически, 4 из 10 контрольных партенотов задерживаются перед уплотнением, тогда как только 4 из 15 партенотов с введенным хвостом задерживаются до этой стадии (Рисунок 6D). Эти данные предполагают, что партеноты с инъекцией хвоста могут иметь повышенную вероятность успешного прохождения более ранних клеточных делений, чем контрольные.

Рисунок 6: Наследование центросомы сперматозоидов во время оплодотворения обеспечивает уплотнение партенотов.

A) График слева показывает процент партенотов, которые образуют бластоцистоподобную структуру на D + 5 в контроле и инъецированных ооцитах. Изображения справа представляют собой типичные псевдобластоцисты, полученные в контрольных и инъецированных ооцитах. Масштаб: 20 мкм. B) Прогресс развития контроля по сравнению с инъецированными партенотами. График представляет количество партенотов, достигших каждой клеточной или эмбриональной стадии. C) Таблица с количеством контрольных и инъецированных партенотов на каждой клеточной и эмбриональной стадиях. D) График слева показывает количество контрольных и инъецированных ооцитов, которые задерживались до или после уплотнения. Справа репрезентативные изображения неуплотненных и уплотненных партенотов. Масштаб: 20 мкм. N = 10 контрольных и N = 15 инъецированных ооцитов в 2 независимых экспериментах.

Чтобы подтвердить, что ооциты с введенным хвостом содержали центросомы, мы зафиксировали партеноты на 5-й день и обработали их на IF. Мы обнаружили перицентрин у 8 из 15-ти хвостовых партенотов.Более того, доля клеток с 1 или 2 центросомами (как и ожидалось в нормальных клеточных циклах) очень похожа на те, которые мы количественно определили в выброшенных эмбрионах из 1 или 3 пронуклеусов: 66,2% в эмбрионах и 62,8% в партенотах с инъекцией хвоста (рис. Б) . Эти данные свидетельствуют о том, что партеноты с введенным хвостом действительно содержат центросомы, которые циклируются правильно. Итак, наш экспериментальный подход впервые предполагает, что центросомы, полученные из сперматозоидов человека, играют важную роль в обеспечении устойчивости ранних делений клеток партенотов человека вплоть до уплотнения, когда в игру вступают дополнительные требования, обеспечиваемые крупномасштабной эмбриональной транскрипцией.

Рисунок 7: MTOC могут образовываться de novo в контрольных псевдобластоцистах и ​​после активации эмбрионального генома.

A) Типичные IF-изображения бластоцисты и псевдобластоцисты аномальных оплодотворенных ооцитов, контрольных и инъецированных ооцитов, окрашенных на перицентрин, тубулин и ДНК. На нижних панелях показаны увеличенные значения MTOC для каждого условия. Масштаб: 20 мкм. B) Количество MTOC на клетки в аномально оплодотворенных ооцитах, контрольных и инъецированных ооцитах. C) Таблица, показывающая процент рассеянных MTOC на образец. N = 5 эмбрионов 3PN, N = 10 контрольных и N = 15 инъецированных ооцитов.

Человеческие партеноты могут образовывать

de novo MTOC

При проведении исследований IF для мониторинга перицентрина у партенотов мы неожиданно обнаружили, что полученные из контрольных ооцитов также содержали перицентрин-положительные агрегаты на ранней стадии псевдобластоцисты после уплотнения (дополнительная информация) таблица 4 и рисунок 7A) .Эти агрегаты потенциально могут быть de novo MTOC, аналогичными тем, которые образуются у эмбрионов мышей на стадии бластоцисты. Когда мы количественно оценили их количество структур MTOC, мы обнаружили, что доля клеток, имеющих положительные по перицентрину MTOC-подобные агрегаты, была ниже (49,1%), чем у партенотов, которым вводили хвост. Более того, морфология этих агрегатов отличалась от тех, что были обнаружены у партенот, которым инъецировали хвост; они имели неправильную форму и некоторую степень рассеяния, которая обычно не наблюдалась у партенотов с инъекцией хвоста (Фигура 7A - нижние панели и C) .Более половины агрегатов перицентрина (54,2%), наблюдаемых в партенотах с ложной инъекцией, демонстрировали эту `` рассеянную '' морфологию, тогда как это имело место только для очень небольшого числа перицентрин-положительных MTOC в аномально оплодотворенных эмбрионах (15,4%) и инъецированных ооцитах (28,3%) (Рисунок 7C) .

Мы предположили, что активация эмбрионального генома может быть вовлечена в формирование de novo перицентриновых MTOC-подобных агрегатов. У людей на 2-й день после оплодотворения происходит первый всплеск активации эмбрионального генома, но только на 3-й и 4-й день происходит основная волна активации (Vassena et al ., 2011). Поэтому мы контролировали перицентрин с помощью IF в другом наборе фиктивных и партеногенетически активированных ооцитов, зафиксированных на 3-й день (перед основной волной активации эмбрионального генома) и на 5-й день (после активации эмбрионального генома). Ни один из ооцитов, зафиксированных на 3-й день, не имел сигнала перицентрина (0 из 6). Единственный партенот из 5 партенотов, который прогрессировал до стадии псевдобластоцисты, содержал агрегаты перицентрина (дополнительная таблица 6) .

Поскольку центросома была ранее предложена для определения кинетики биполяризации первого эмбрионального веретена (Cavazza et al ., 2016), мы проверили, оказывает ли присутствие центросомы, полученной из сперматозоидов, какое-либо влияние на кинетику раннего эмбрионального развития, учитывая только партеноты, которым инъецировали хвост, у которых были обнаружены MTOC с помощью IF. Хотя эти партеноты достигли каждой клеточной и эмбриональной стадий быстрее, чем контроли без инъекций, различия не были значительными (дополнительный рисунок 4) .

В целом, наши результаты показывают, что отцовское наследование базального тельца важно для установления структуры и количества центросом на клетку в развивающемся псевдоэмбрионе.

Обсуждение

Механизм наследования центросом во время оплодотворения является важным процессом для обеспечения надлежащего количества центросом на клетку и их функции в новом организме, но этот процесс не изучался на людях. Наше исследование подтверждает гипотезу о том, что базальное тело сперматозоидов человека представляет собой реконструированную центросому с атипичной структурой, которая связана с большим разнообразием центросомных белков. Более того, мы впервые обратились к роли центросомы, полученной из сперматозоидов человека, на начальных этапах развития псевдоэмбрионов человека.Наши данные предполагают, что центросома, полученная из сперматозоидов человека, играет важную роль во время ранних этапов развития, ведущих к уплотнению эмбриона.

В настоящее время принято, что базальное тело сперматозоидов человека состоит из двух сильно реконструированных центриолей и мало ассоциированного PCM. Таким образом, после оплодотворения сперматозоид будет обеспечивать только одну функциональную центриоль ооцита и немного, если вообще будет, PCM (Avidor-Reiss et al ., 2015, Fawcett and Phillips, 1969, Manandhar and Schatten, 2000).Однако 2 функциональные центросомы должны быть собраны в зиготе, чтобы предоставить двум первым клеткам по одной центросоме каждая после первого деления зиготы (Palermo et al ., 1997). Наше исследование предоставляет новые данные, подтверждающие альтернативный механизм. Микроскопия с высоким разрешением недавно показала, что дистальная центриоль сперматозоидов состоит из атипичной расширенной структуры микротрубочек, которая удерживает некоторые центросомные белки (Fishman et al ., 2018). Наш суперразрешающий анализ локализации центрина и ацетилированного тубулина в базальном теле человеческого сперматозоида подтверждает эти выводы.Это также предполагает, что несмотря на атипичную структуру дистальной центриоли, это, скорее всего, стабильная структура, которая сохраняет некоторые внутренние структурные характеристики, общие с проксимальной. В любом случае необходимы дальнейшие исследования для всестороннего анализа стабильности как проксимальных, так и дистальных центриолей в сперме человека.

Идентификация центросомных белков обычно затруднена из-за их низкой распространенности в клетках (Bauer et al ., 2016). Эта проблема была особенно сложной для данной работы из-за процесса уменьшения центросомы в сперме (Avidor-Reiss et al ., 2015, Манандхар и др. ., 2000). Однако мы могли обогатить образцы, удалив головки сперматозоидов и идентифицировав более 3 406 белков хвоста сперматозоидов. Насколько нам известно, это самый сложный протеом хвоста спермы человека. Большинство идентифицированных белков связаны с цитоскелетом или митохондриями, что согласуется с предыдущими результатами (Amaral et al ., 2013, Baker et al ., 2013, Baker et al ., 2007, Jumeau et al. ., 2015, Martinez-Heredia и др. ., 2006, Wang et al ., 2013). Протеом также включает 251 центросомный белок, 183 из которых имеют подтвержденную локализацию и / или функции в центросоме. Интересно, что эти белки выполняют множество функций на разных уровнях, включая структурные роли, механизм дупликации центриолей и зарождение микротрубочек. Это несколько удивительно, поскольку эти функции в принципе не требуются в зрелой сперме. В ооците человека мы обнаружили, что некоторые центросомные компоненты хранятся в виде белков (Virant-Klun et al ., 2016), предполагая, что центросомные белки могут передаваться по наследству от двух родителей. Центросомные белки, полученные из сперматозоидов, могут играть важную роль после оплодотворения, способствуя быстрому переходу от базального тела сперматозоида к функциональной центросоме в цитоплазме зиготы. Интересно, что аналогичный механизм был недавно предложен в Drosophila . У мух центросома сперматозоидов сохраняет некоторые центросомные компоненты, которые необходимы для поддержания нормального эмбриогенеза (Khire et al ., 2016).

Локализация субпопуляции центросомных белков сперматозоидов человека была недавно описана с использованием IF (Fishman et al ., 2018), и наш протеомный анализ дополнительно идентифицировал 6 из 18 белков, которые уже были описаны Фишманом и его коллегами. Интересно, что мы идентифицировали 3 центросомных белка, которые не могли быть обнаружены с помощью анализа IF (цепь γ-тубулина 1, перицентрин и перицентриолярный материал 1), либо из-за технических ограничений, таких как доступность в фиксированных образцах, либо из-за их очень низкого содержания, что открывает возможность того, что многие другие центросомные белки также могут присутствовать в базальном теле зрелого сперматозоида.

Инъекция микрохирургически отрезанных хвостов сперматозоидов человека, содержащих базальное тело, в партеногенетически активированные ооциты предложила уникальную систему для непосредственного тестирования роли базального тела сперматозоидов во время доимплантационного развития человека независимо от других компонентов сперматозоидов, таких как отцовский геном. Фактически, это первый раз, когда сборка и роль первой функциональной центросомы в зиготах, полученных с использованием человеческих гамет, может быть решена после псевдоразвития человеческих партенотов.Из-за ограниченного доступа к жизнеспособным человеческим ооцитам и технической сложности методологии нам пришлось работать с небольшим размером выборки. Это ограничивало использование надежного статистического анализа результатов и затрудняло возможность механистического рассмотрения роли центросомы в раннем развитии человека. Несмотря на эти ограничения, наши данные показывают, что центросома, полученная из сперматозоидов, помогает партенотам успешно проходить через ранние деления клеток вплоть до уплотнения.Компакция характеризуется интернализацией клеток и эмбриональной реорганизацией (Maitre et al ., 2016), которая у мышей частично опосредована ориентацией клеточного деления, управляемой aMTOC (Korotkevich et al ., 2017).

Неожиданно мы смогли обнаружить образование de novo MTOC в контрольных псевдобластоцистах. У человека активация эмбрионального генома начинается уже на стадии 4 клеток (D + 2 развития эмбриона), но пик экспрессии гена происходит, когда эмбрион находится на стадии морулы (уплотнение) (Vassena et al ., 2011). Наши результаты показывают, что когда геном активируется, продукция центросомных белков значительно увеличивается после D + 3. Центросомные белки могут группироваться и формировать независимые идентичности, вероятно, посредством механизма разделения фаз (Woodruff et al ., 2017). Их способность накапливать тубулин запускает зарождение микротрубочек. Появление MTOC на стадии псевдобластоцисты кинетически сходно с образованием центросом de novo у мышей (Courtois et al ., 2012, Хау и ФитцХаррис, 2013). Хотя мы не можем предположить, что в партенотах они содержат центриоли, это предполагает, что активность MTOCs важна для развития сложных организмов.

Вместе наши результаты дают новое понимание механизма наследования центросом при оплодотворении у людей и его важности для поддержки раннего эмбриогенеза. Эти результаты также могут иметь важное значение для технологий вспомогательной репродукции, в которых 30% оплодотворенных ооцитов задерживаются перед уплотнением.Мы показываем здесь, что дисфункция центросом может быть связана не только с подвижностью и морфологическими изменениями сперматозоидов (Amargant et al ., 2018, Jumeau et al ., 2017), но она может быть результатом неправильного преобразования в полностью функциональную центросому в зигота, которая могла бы объяснить некоторые из неожиданных ранних арестов эмбрионов. Дальнейшие исследования с использованием нашего нового метода инъекции в хвост гарантированно предоставят новые стратегии решения неожиданных случаев бесплодия у людей.

Эксперименты Роджера Сперри с разделенным мозгом (1959–1968)

Эксперименты Роджера Сперри с разделенным мозгом (1959–1968) Эксперименты Роджера Сперри с разделенным мозгом (1959–1968)

В 1950-х и 1960-х годах Роджер Сперри проводил эксперименты на кошках, обезьянах и животных. люди, чтобы изучить функциональные различия между двумя полушариями мозга в Соединенных Штатах.Для этого он изучил мозолистое тело - большой пучок нейронов, соединяющий два полушария мозга. Сперри разрезал мозолистое тело у кошек и обезьян, чтобы изучить функцию каждой стороны мозга. Он обнаружил, что если полушария не были связаны, они функционировали независимо друг от друга, что он назвал разделенным мозгом. Разделение мозга позволило животным запоминать вдвое больше информации. Позже Сперри проверил ту же идею на людях с отрезанным мозолистым телом в качестве лечения эпилепсии, судорожного расстройства.Он обнаружил, что полушария человеческого мозга выполняют разные функции. Левое полушарие интерпретировало язык, но не правое. Сперри получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1981 году за исследование расщепленного мозга.

Сперри также изучал другие аспекты функции мозга и связей у млекопитающих и людей, помимо разделения мозга, в 1940-х и 1950-х годах. В 1963 году он разработал гипотезу хемоаффинности, согласно которой аксоны, длинный волокнистый отросток клеток мозга, связаны с органами-мишенями с помощью специальных химических маркеров.Это объяснило, как сложная нервная система может развиваться из набора отдельных нервов. Затем Сперри также изучил мозговые паттерны лягушек, кошек, обезьян и людей-добровольцев. Сперри выполнил большую часть своих исследований расщепленного мозга в Калифорнийском технологическом институте, или Калтехе, в Пасадене, штат Калифорния, куда он переехал в 1954 году.

Сперри начал свои исследования расщепленного мозга в конце 1950-х годов с целью определения функции мозолистого тела. Он отметил, что люди с разорванным мозолистым телом не показали каких-либо существенных отличий в функциях от людей с неповрежденным мозолистым телом, хотя их полушария не могли общаться из-за разрыва мозолистого тела.Сперри предположил, что перерезание структуры мозга должно иметь серьезные последствия, поскольку мозолистое тело соединяет два полушария мозга, имеет большие размеры и должно выполнять важную функцию. Сперри начал разрабатывать эксперименты, чтобы задокументировать последствия перерезанного мозолистого тела. В то время он знал, что каждое полушарие мозга отвечает за движение и зрение на противоположной стороне тела, поэтому правое полушарие отвечало за левый глаз и наоборот. Поэтому Сперри разработал эксперименты, в которых он мог внимательно следить за тем, что видит каждый глаз, и, следовательно, какая информация поступает в каждое полушарие.

Сперри экспериментировал с кошками, обезьянами и людьми. Его эксперименты начались с кошками с расщепленным мозгом. Он закрыл один из их глаз и показал им два разных блока, под одним из которых была еда. После этого он заменил повязку на другой глаз кошки и положил корм под другой блок. Кошка запоминала эти события по отдельности и не могла различать блоки с обоими открытыми глазами. Затем Сперри провел аналогичный эксперимент на обезьянах, но заставил их использовать оба глаза одновременно, что стало возможным благодаря специальным проекторам и светофильтрам.Обезьяны с расщепленным мозгом запоминали два взаимоисключающих сценария одновременно с обычными обезьянами. Сперри пришел к выводу, что с перерезанным мозолистым телом полушария не могут общаться, и каждое из них действует как единственный мозг.

Сперри перешел к людям-добровольцам с перерезанным мозолистым телом. Он показал слово одному из глаз и обнаружил, что люди с расщепленным мозгом могут запоминать только слово, которое они видели правым глазом. Затем Сперри показал участникам два разных объекта, один только для их левого глаза, а другой - только для их правого глаза, а затем попросил их нарисовать то, что они видели.Все участники рисовали то, что видели левым глазом, и описывали то, что видели правым глазом. Сперри пришел к выводу, что левое полушарие мозга может распознавать и анализировать речь, а правое - нет.

В 1960-х годах, когда Сперри проводил исследование расщепленного мозга на людях, несколько ученых изучали латерализацию мозга - идею о том, что одно полушарие мозга лучше выполняет некоторые функции, чем другое. Однако исследователи не знали, за какие задачи отвечает каждая сторона мозга и действует ли каждое полушарие независимо от другого.

Сперри описывает свои исследования на кошках в статье «Церебральная организация и поведение», опубликованной в 1961 году. Чтобы проверить, как разрезание мозолистого тела повлияло на млекопитающих, Сперри разрезал мозолистое тело у нескольких кошек и попросил их выполнить некоторые задачи, связанные со зрением. и реакция на визуальный стимул. После отделения мозолистого тела каждой кошки он прикрыл один из кошачьих глаз, чтобы следить за тем, каким глазом кошка может видеть. Сперри мог менять повязку с одного глаза на другой, в зависимости от того, какое поле зрения он хотел, чтобы кошка использовала.Затем Сперри показал кошкам два деревянных блока с разными рисунками, крест и круг. Сперри положил корм для кошки под один из блоков. Он учил кошек, что когда они видели блоки одним глазом, например, правым глазом, еда находилась под круглым блоком, но когда они видели это левым глазом, еда находилась под блоком с крестом. Сперри научил кошек различать эти два объекта лапами, отталкивая правильный деревянный брусок, чтобы достать еду.

Когда Сперри удалил повязку и кошки могли видеть обоими глазами, он провел тот же эксперимент.Когда кошки могли использовать оба глаза, они колебались, а затем выбрали оба блока почти одинаково. Правый глаз соединяется с левым полушарием, а левый глаз соединяется с правым полушарием. Сперри подозревал, что, поскольку он разрезал мозолистое тело у этих кошек, полушария не могли общаться. Если полушария не могли общаться и информация от одного глаза поступала только в одно полушарие, то только это полушарие запомнило, под каким блоком обычно была еда. Из этого Сперри пришел к выводу, что кошки помнят два разных сценария с двумя разными полушариями.Он подозревал, что у кошек технически было два разных мозга, поскольку их полушария не могли взаимодействовать и вели себя так, как будто другого не существовало.

Сперри провел аналогичный эксперимент с обезьянами, в котором он также разрезал их мозолистое тело. Он хотел проверить, могут ли оба полушария работать одновременно, даже если они не связаны. Для этого требовалось разделение полей зрения или обеспечение того, чтобы правый глаз видел круг, а левый глаз видел крест, как в эксперименте с кошкой, но без повязки на глазу, и оба глаза видели бы что-то одновременно, а не менялись местами. между открытыми глазами.Сперри решил это, используя два проектора, которые были расположены бок о бок под углом и показывали взаимоисключающие изображения. Например, проектор справа показал круг слева и крест справа, а проектор слева показал крест слева и круг справа. Сперри поместил специальные светофильтры перед глазами каждой обезьяны. Светофильтры сделали так, что каждый глаз видел изображения только с одного из проекторов. Это означало, что один глаз видел круг справа и крест слева, а другой глаз видел крест справа и круг слева.Из своих экспериментов с кошками Сперри знал, что нет обмена информацией из правого и левого полушарий, поэтому он заставил обезьян запоминать два разных сценария одновременно.

Левый глаз видел сценарий, в котором еда будет рассредоточена, когда обезьяна нажмет кнопку, соответствующую кресту, в то время как правый глаз увидел сценарий, когда еда будет рассредоточена, когда обезьяна нажмет кнопку, соответствующую кругу. В конечном итоге это была та же кнопка, но глаза видели ее по-другому из-за двух проекторов и специальных светофильтров.Сперри пришел к выводу, что оба полушария мозга одновременно изучали две разные, перевернутые проблемы. Он отметил, что обезьяны с расщепленным мозгом усвоили две проблемы за то время, которое потребуется обычной обезьяне, чтобы изучить одну, что подтверждает предположение о том, что полушария не взаимодействуют друг с другом, и каждая из них действует как единственный мозг. Это казалось преимуществом разрезания мозолистого тела, и Сперри задался вопросом, есть ли недостатки у этой процедуры.

Сперри провел следующую серию экспериментов на людях-добровольцах, у которых мозолистое тело ранее было отрезано из-за внешних факторов, таких как эпилепсия.Сперри попросил добровольцев провести несколько тестов. Из своих предыдущих экспериментов с кошками и обезьянами Сперри знал, что одно, противоположное, полушарие мозга будет анализировать информацию только одним глазом, а полушария не смогут передавать друг другу то, что они видят. Он попросил участников посмотреть на белый экран с черной точкой посередине. Черная точка была точкой разделения полей зрения человека, поэтому правое полушарие мозга анализировало все, что находится слева от точки, а левое полушарие мозга анализировало все, что появлялось справа от точки.Затем Сперри показал участникам слово на одной стороне черной точки меньше секунды и попросил их рассказать ему, что они видели. Когда участники видели слово правым глазом, левое полушарие мозга анализировало его, и они могли сказать то, что видели. Однако, если участники видели слово левым глазом, обработанное правым полушарием, они не могли вспомнить, что это за слово. Сперри пришел к выводу, что левое полушарие может распознавать и артикулировать язык, а правое - нет.

Сперри проверил функцию правого полушария. Он попросил участников того же эксперимента, которые не могли вспомнить слово, потому что оно находилось в левом поле зрения, закрыть глаза и нарисовать объект левой рукой, управляемой правым полушарием, которому он представил слово. Большинство людей могли нарисовать картинку увиденного слова и распознать его. Сперри также отметил, что если он покажет слово в одном и том же поле зрения дважды, то человек узнает его как слово, которое он видел, но если он покажет его в разные поля зрения, то участники не будут знать, что они видели слово. перед.Сперри пришел к выводу, что левое полушарие отвечает не только за артикуляцию языка, но также за его понимание и запоминание, в то время как правое полушарие может только распознавать слова, но не может их артикулировать. Это подтвердило ранее известную идею о том, что языковой центр находится в левом полушарии.

Сперри провел еще один аналогичный эксперимент на людях для дальнейшего изучения способности правого полушария распознавать слова. Во время этого эксперимента Сперри попросил добровольцев положить левую руку в коробку с разными инструментами, которые они не могли видеть.После этого участники увидели слово, описывающее один из объектов в коробке только в их левом поле зрения. Сперри отметил, что большинство участников затем брали нужный предмет из коробки, не видя его, но если Сперри спрашивал их название предмета, они не могли его сказать и не знали, почему они держали этот предмет. Это привело Сперри к выводу, что правое полушарие обладает некоторой способностью распознавать язык, но не имеет речевой артикуляции, что означает, что правое полушарие может распознавать или читать слово, но не может произносить это слово, поэтому человек не может сказать это или знать, что это было.

В своей последней серии экспериментов на людях Сперри показал один объект правому глазу участников, а другой объект - их левому глазу. Сперри попросил добровольцев нарисовать то, что они видели, только левой рукой с закрытыми глазами. Все участники нарисовали объект, который они видели левым глазом, управляемым правым полушарием, и описали объект, который они видели правым глазом, управляемым левым полушарием. Это подтвердило гипотезу Сперри о том, что полушария мозга функционируют отдельно как два разных мозга, и не признавали существование другого полушария, поскольку описание объекта не соответствовало рисунку.Сперри пришел к выводу, что, хотя у людей с разорванным мозолистым телом не было явных признаков инвалидности, полушария не взаимодействовали друг с другом, что нарушало полноценную функцию мозга.

Сперри получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1981 года за исследование расщепленного мозга. Сперри обнаружил, что левое полушарие мозга отвечает за понимание языка и артикуляцию, в то время как правое полушарие может распознавать слово, но не может его артикулировать.Многие исследователи повторили эксперименты Сперри для изучения паттернов расщепления мозга и латерализации функций.

Источники

  1. Сперри, Роджер В. "Церебральная организация и поведение". Science 133 (1961): 1749–57. http://people.uncw.edu/puente/sperry/sperrypapers/60s/85-1961.pdf (доступ 8 декабря 2017 г.).
  2. Сперри, Роджер В. «Разъединение полушария и единство в сознательном осознании». Американский психолог 28 (1968): 723–33.http://people.uncw.edu/Puente/sperry/sperrypapers/60s/135-1968.pdf (доступ 8 декабря 2017 г.).
  3. Сперри, Роджер У. "Подход с разделением мозга к проблемам обучения". В неврологии: учебная программа , ред. Гарднер К. Куартон, Теодор Мельнечук и Фрэнсис О. Шмитт, 714–222. New York: Rockefeller University Press, 1967. ttp: //people.uncw.edu/puente/sperry/sperrypapers/60s/130-1967.pdf (по состоянию на 15 ноября 2017 г.).
  4. «Эксперименты с разделенным мозгом». Нобелевская премия.org . https://www.nobelprize.org/educational/medicine/split-brain/background.html (по состоянию на 3 мая 2017 г.).

Линхард, Дина А., "Эксперименты Роджера Сперри с разделенным мозгом (1959–1968)".

(27.12.2017). ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/13035.

Государственный университет Аризоны. Школа наук о жизни. Центр биологии и общества. Энциклопедия проекта эмбриона.

Авторские права Аризонский совет регентов под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-Share Alike 3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *