Soutěž lidských spermií - Human sperm competition

Obarvené lidské spermie

Spermie soutěž je forma post-copulatory sexuální výběr^[1] přičemž muž ejakuláty současně fyzicky soutěžit o oplodnění jediného vajíčka.^[2] Konkurence spermií nastává mezi spermiemi dvou nebo více soupeřících mužů, když se pokusí oplodnit ženu v dostatečně krátké době.^[3] To má za následek především jako důsledek polyandrous pářící systémy, nebo v důsledku párových kopulací žen, což zvyšuje pravděpodobnost paroháč, ve kterém mužský partner vychovává dítě, které s ním není geneticky příbuzné.^[1][3][4] Konkurence spermií mezi muži vyústila v četné fyziologické a psychologické adaptace, včetně relativní velikosti varlat, velikosti střední části spermií, obezřetného přidělování spermií a chování souvisejícího se sexuálním nátlakem,^[1][3][4][5] není to však bez následků: produkce velkého množství spermií je nákladná^[6][7] a proto vědci předpovídali, že muži budou produkovat větší množství sperma když je pozorováno nebo známé zvýšení rizika spermií.^[3][7] Konkurence spermií není výlučná pro člověka a byla značně studována u jiných primátů,^[5][8][9] stejně jako ve velké části zvířecí říše.^[10][11][12] Rozdílná míra kompetice spermií mezi ostatními primáty naznačuje, že kompetice spermií je nejvyšší u primátů s chovnými systémy pro více samců a nejnižší u primátů s chovnými systémy pro samce.^[5][8] Ve srovnání s jinými zvířaty, zejména s primáty, vykazují lidé nízkou až střední hladinu spermií, což naznačuje, že lidé mají v minulosti malý selekční tlak na spermii.^[5]

Fyziologické adaptace na konkurenci spermií

Fyziologické důkazy, včetně velikosti varlat vzhledem k tělesné hmotnosti a objemu spermií v ejakulacích, naznačují, že u lidí v naší evoluční historii došlo k nízké až střední úrovni selekčního tlaku na konkurenci spermií.^[4][5] Přesto existuje velké množství výzkumů, které zkoumají fyziologické adaptace mužů na konkurenci spermií.^[3]

Velikost a tělesná hmotnost varlat

Důkazy naznačují, že mezi lidoopy je relativní velikost varlat spojena s chovným systémem každého druhu primátů.^[13] U lidí je velikost varlat vzhledem k tělesné hmotnosti střední mezi monogamními primáty (jako jsou gorily) a promiskuitními primáty (jako jsou šimpanzi), což naznačuje evoluční historii mírných selekčních tlaků na kompetici spermií.^[4]

Objem ejakulátu

Objem spermií v ejakulátech je úměrný velikosti varlat a v souladu se střední hmotností lidských samců varlat je objem ejakulátu také meziproduktem mezi primáty s vysokou a nízkou úrovní kompetice spermií.^[4] Lidští muži, stejně jako jiná zvířata, vykazují obezřetné přidělování spermií, což je fyziologická reakce na vysoké náklady na produkci spermií, protože souvisí se skutečným nebo vnímaným rizikem soutěže spermií při každé inseminaci.^[14] V situacích, kdy je riziko soutěže spermií vyšší, muži přidělí více energie k produkci vyšších objemů ejakulátu.^[14] Studie zjistily, že objem spermií se mezi ejakuláty liší,^[15] a že spermie produkované během kopulačních ejakulací mají vyšší kvalitu (mladší, pohyblivější atd.) než spermie produkované během masturbačních ejakulátů nebo nočních emisí.^[3] To naznačuje, že alespoň u mužů existují důkazy o přidělení vyšší kvality produkce spermií pro kopulační účely. Vědci naznačují, že muži produkují více a kvalitnějších spermií poté, co stráví čas mimo své partnery, což naznačuje, že muži reagují na zvýšené riziko konkurence spermií,^[16] ačkoli tento názor byl v posledních letech zpochybněn. Je také možné, že muži mohou produkovat větší objemy spermií v reakci na akce svých partnerů, nebo se může stát, že muži, kteří produkují větší objemy spermií, pravděpodobně stráví více času mimo své partnery.^[3]

Velikost střední části spermatu

Schéma lidské spermie

Velikost mezikusu spermií je zčásti určena objemem mitochondrií ve spermatu.^[17] Velikost mezikusu spermií je svázána s konkurencí spermií v tom, že jedinci s větším mezikusem budou mít více mitochondrií a budou tak mít mnohem pohyblivější spermie než ti s nižším objemem mitochondrií.^[17] U lidí, stejně jako u relativní velikosti varlat a objemu ejakulátu, je velikost středního dílu spermií ve srovnání s jinými primáty malá a velikost se nejvíce podobá velikosti primátů s nízkou úrovní kompetice spermií, což podporuje teorii, že lidé měli evoluční historie mezilehlých úrovní spermií.^[5]

Anatomie penisu

Schéma lidského penisu

Navrhuje se několik funkcí anatomie lidského penisu, které slouží jako adaptace na spermií, včetně délky penisu a tvaru hlavy penisu. Podle hmotnosti je relativní velikost penisu lidských mužů podobná jako u šimpanzů, i když celková délka lidského penisu je největší mezi primáty.^[18] Někteří autoři navrhli, že velikost penisu je omezena velikostí ženského reprodukčního traktu (což je naopak pravděpodobně omezeno dostupností prostoru v ženském těle) a že delší penisy mohou mít výhodu při ukládání spermatu blíže k ženskému děložnímu čípku.^[19] Další studie naznačují, že v průběhu naší evoluční historie by byl penis bez oblečení nápadný a mohl se vyvinout jeho zvětšená velikost kvůli ženským preferencím pro delší penisy.^[20]

Tvar žaludu a koronálního výběžku penisu může fungovat k vytlačení spermatu od konkurenčních mužů, i když vytěsnění spermatu je pozorováno pouze tehdy, když je penis vložen minimálně 75% své délky do pochvy.^[21] Po obvinění z nevěry žen nebo odloučení od partnera, muži i ženy uvádějí, že muži při příštím páření páru vrazili penis hlouběji a rychleji do pochvy.^[21]

Psychologické adaptace na soutěž spermií

Kromě fyziologických adaptací na konkurenci spermií bylo prokázáno, že muži mají také psychologické adaptace, včetně určitých kopulačních chování, chování souvisejícího se sexuálním nátlakem, investic do vztahů, sexuálního vzrušení, výkonu orálního sexu a volby partnera.

Kopulační chování

Lidští muži mají několik fyziologických adaptací, které se vyvinuly v reakci na tlaky ze spermií, jako je velikost a tvar penisu.^[21] Kromě anatomie mužských pohlavních orgánů se u mužů vyvinulo několik kopulačních chování, která jsou navržena k přemístění konkurenčního mužského spermatu. Například muži, kteří jsou vystaveni vyššímu riziku spermií (definovaných jako partneři s vysokou reprodukční hodnotou, například mladší a fyzicky přitažliví), se během pohlavního styku častěji zabývali chováním vytěsňujícím sperma než muži, kteří měli nižší riziko spermií.^[22] Mezi tato chování, při nichž dochází k přemisťování spermatu, patří hlubší a rychlejší tahy, prodloužená doba pohlavního styku a zvýšený počet tahů.^[21][22]

Sexuální nátlak a investice do vztahů

Muži, kteří jsou více investováni do vztahu, mají co ztratit, pokud se jejich partnerka účastní mimopárových kopulací.^[3] To vedlo k vývoji hypotézy o riziku paroháčů, která uvádí, že u mužů, kteří jsou kvůli nevěře partnerky vystaveni vyššímu riziku spermií, je pravděpodobnější, že své partnery sexuálně donutí hrozivým ukončením vztahu, takže se jejich partneři cítí povinni mít sex a další emocionální manipulace svých partnerů, kromě toho, že partnery fyzicky nutí k sexu.^[23] Ve forenzních případech bylo zjištěno, že muži, kteří znásilnili své partnerky, měli před znásilněním partnerek riziko paroháčů.^[24] Navíc u mužů, kteří tráví více času mimo své partnerky, je nejen pravděpodobnější, že své partnery sexuálně donutí, ale také častěji ohlásí, že jejich partnerka je atraktivnější (stejně jako to, že ji ostatní muži považují za atraktivnější), kromě hlášení většího zájmu o pohlavní styk s ní.^[25] Muži, kteří vnímají, že jejich partnerky tráví čas s jinými muži, také častěji hlásí, že má větší zájem o páření s ním.^[25]

Sexuální vzrušení a sexuální fantazie

Byla také navržena soutěž o spermie, která ovlivňuje sexuální fantazie a vzrušení mužů. Někteří vědci zjistili, že mnoho pornografie obsahuje scénáře s vysokou konkurencí spermií a je častější najít pornografii zobrazující jednu ženu s více muži, než je pornografie zobrazující jednoho muže s více ženami,^[26] i když to může být zmateno skutečností, že je levnější najmout si mužské pornografické herce než ženské.^[27] Kilgallon a Simmons dokumentovali, že muži produkují vyšší procento pohyblivých spermií ve svých ejakulátech po sledování sexuálně explicitních obrazů dvou mužů a jedné ženy (riziko konkurence v spermatu) než po sledování sexuálně explicitních obrazů tří žen, což pravděpodobně naznačuje reakci na aktivní riziko spermií.^[28]

Orální sex

Není známo, zda je ochota a touha mužů provádět orální sex na svých partnerkách adaptací.^[3] Orální sex není pro člověka jedinečný,^[29][30][31] a navrhuje se sloužit řadě účelů souvisejících s rizikem spermií. Někteří vědci navrhli, že orální sex může sloužit k hodnocení reprodukčního zdraví partnerky^[32] a její stav plodnosti,^[33] zvýšit její vzrušení, a tím snížit pravděpodobnost, že bude mít párové kopulace navíc,^[34] zvýšit vzrušení muže, aby se zvýšila jeho kvalita spermatu, a tím se zvýšila pravděpodobnost oplodnění,^[35] nebo k detekci přítomnosti spermatu jiných mužů ve vagině.^[32][36]

Výběr partnera

Riziko konkurence spermií také ovlivňuje výběr mužů ženských partnerek. Muži dávají přednost tomu, aby riziko spermií bylo co nejnižší, a proto inklinují k volbě krátkodobých sexuálních partnerů, kteří nejsou v sexuálním vztahu s jinými muži.^[3] Ženy, které jsou vnímány jako nejžádanější krátkodobé sexuální partneři, jsou ty, které nejsou ve spáchaném vztahu a které také nemají příležitostné sexuální partnery, zatímco ženy, které jsou ve spáchaném dlouhodobém vztahu, jsou nejméně žádoucími partnery.^[37] V návaznosti na výše uvedené jsou ženy, u nichž existuje střední riziko konkurence spermií, tj. Ženy, které nejsou v dlouhodobém vztahu, ale které se krátkodobě páří nebo mají příležitostné sexuální partnery, jsou považovány za středně pokročilé v potřebě krátkodobého termín sexuální partneři.^[37]

Účinky soutěže spermií na lidské páření

Vysoká úroveň konkurence spermií u lidoopů je obecně pozorována u druhů s polyandrózním (multimale) párovacím systémem, zatímco nižší míra kompetice je pozorována u druhů s monogamním nebo polygynním (multi female) párovacím systémem.^[4][5][38] Lidé mají ve srovnání s jinými primáty nízkou až střední úroveň kompetice spermií, jak je patrné ze střední relativní velikosti varlat, objemu ejakulátu a velikosti střední části spermií.^[4][5] To naznačuje, že v celé naší evoluční historii došlo k relativně vysokému stupni monogamního nebo polygynního chování.^[38] Navíc nedostatek bacula u lidí^[39] naznačuje historii monogamních systémů páření.

Muži mají za cíl snížit konkurenci spermií výběrem žen, u nichž je nízké riziko spermií, jako nejideálnějších partnerů pro páření.^[37]

Soutěž spermií uvnitř ejakulátu

Všiml si, že spermie ve smíšeném vzorku mají tendenci se shlukovat - což je méně mobilní - a mají vysokou úmrtnost, reprodukční biolog Robin Baker, dříve z University of Manchester, navrhl asi před deseti lety, že někteří savci, včetně lidí , vyrábí „zabijácké“ spermie, jejichž jedinou funkcí je napadat cizí spermie a ničit se v tomto procesu.

Aby tuto myšlenku otestovali, reprodukční biolog Harry Moore a evoluční ekolog Tim Birkhead z University of Sheffield ve Velké Británii smíchali vzorky spermií od 15 mužů v různých kombinacích a zkontrolovali, jak se buňky pohybují, shlukují nebo vyvíjejí abnormální tvary. „Jedná se o velmi jednoduché experimenty, ale pokusili jsme se napodobit, co se děje v reprodukčním traktu,“ říká Moore. Tým nezjistil žádné nadměrné oběti žádného konkrétního dárce ani jiné důkazy o konfliktu spermií, uvedli v 7. prosincovém řízení Královské společnosti. „Hypotéza spermií kamikadze pravděpodobně není mechanismem konkurence lidských spermií,“ říká Birkhead.

Zjištění jsou „hřebíkem do rakve pro hypotézu kamikadze,“ říká Michael Bedford, reprodukční biolog z Weill Medical Center na Cornellově univerzitě v New Yorku. Říká, že té myšlence nikdy nedal velkou důvěryhodnost.^[40]

Ženské reakce na soutěž o spermie

Průzkum 67 studií uvádějících otcovství naznačuje, že u mužů s vysokou mírou důvěry v otcovství je (kromě studií neznámé metodiky) typicky 1,9%, což je podstatně méně než obvyklá míra 10% nebo vyšší uváděná mnoha výzkumníky.^[41] Zahalení otcové jsou v lidské populaci vzácní. „Média a populární vědecká literatura často tvrdí, že mnoho údajných otců je zahýbáno vychováváním dětí, které biologicky nejsou jejich vlastními,“ řekl Maarten Larmuseau z KU Leuven v Belgii. „Překvapivě jsou odhadované míry v lidské populaci poměrně nízké - kolem 1 nebo 2 procent.“ „Spolehlivé údaje o současných populacích, které byly k dispozici v posledním desetiletí, zejména jako doplňkové výsledky lékařských studií, nepodporují představu, že jeden z deseti lidí neví, kdo jsou jejich„ skuteční “otcové. Zjištění naznačují, že jakákoli potenciální výhoda podvádění s cílem mít lépe obdarované děti je pro většinu žen kompenzována potenciálními náklady, tvrdí vědci. Tyto náklady pravděpodobně zahrnují agresi manželů, rozvod nebo sníženou otcovskou investici sociálního partnera nebo jeho příbuzní. Pozorovaná nízká míra paroháčů v současné i minulé lidské populaci jasně zpochybňuje dobře známou myšlenku, že ženy se běžně „nakupují“ za dobrými geny zapojením mimopárových kopulací, aby získaly genetické výhody pro své děti, “uvedl Larmuseau. ^[42]

Ženy jsou loajální k mužům, kteří jsou dobrými poskytovatelkami. „Vzhledem k tomu, že testy DNA jsou nyní široce dostupné, se takzvaný otcovský podvod stal základem talk show a televizních kriminálních seriálů. Poškození muži obviňují uslzené manželky, které vyznávají svou věrnost, jen aby vyšly najevo jejich mimomanželské aféry ... Vláda palcem se zdá být, že muži s vyšším socioekonomickým statusem a z více buržoazních společností mají větší oprávněnou důvěru v otcovství. Nižší důvěra v otcovství mezi těmi, kteří jsou hlavními představiteli senzačních médií, by neměla být překvapením. “ ^[43] Pět dní v týdnu se můžete naladit na „Otcovský soud“, televizní show představující páry zapletené do sporů o otcovství. Je to zábava s velmi starým tématem: Nejistota nad otcovstvím sahá v literatuře dlouhou cestou. Dokonce i Shakespeare a Chaucer moudře lpěli na paroháčech, kteří byli často líčeni s rohy. V řadě nedávných studií však vědci zjistili, že naše posedlost zahýbanými otci je vážně přehnaná. Řada nedávných genetických studií zpochybňuje představu, že mylné otcovství je běžné. "Je to naprosto směšné," řekla Maarten H.D. Larmuseau, genetik na univerzitě v Lovani v Belgii, který vedl většinu tohoto nového výzkumu. ^[44]

Konkurence spermií u jiných primátů

Relativní velikost člověk mužská varlata je srovnatelná s těmi primáty, kteří mají samčí (monogamní nebo polygynous) systémy páření, jako je gorily a orangutani,^[13] zatímco je menší ve srovnání s primáty s polyandrovanými systémy páření, jako jsou bonobos a šimpanzi.^[4][5][13] I když je možné, že velká velikost varlat u některých primátů může být způsobena sezónním chovem (a v důsledku toho nutností oplodnit velké množství samic v krátkém časovém období), důkazy naznačují, že skupiny primátů se systémy páření více samců výrazně větší varlata než skupiny primátů se systémy páření jedinců, bez ohledu na to, zda tento druh vykazuje sezónní chov.^[38] Podobně druhy primátů s vysokou úrovní kompetice spermií mají také větší objemy ejakulátu^[4] a větší spermie.^[5]

Na rozdíl od všech ostatních lidoopů a opic Starého světa lidé nemají baculum (penilní kost). Dixson^[45] prokázali, že zvýšená délka bacula je spojena s primáty, kteří žijí v rozptýlených skupinách, zatímco malá bacula se vyskytuje u primátů, kteří žijí ve dvojicích. Tito primáti, kteří mají systémy páření více samců, mají tendenci mít baculu, která má větší velikost, kromě prodloužení post-ejakulační intromise a větší relativní velikosti varlat.^[21][46]

Reference