Geslagtelike voortplanting
Een van die aangenaamste oomblikke in my beroep is wanneer ek 'n keisersnit op 'n hond uitvoer en die pasgebore hondjies begin kriewel en kerm. Ek sê altyd vir die eienaars (wat gewoonlik bystaan en help om die babas te vang) dat dit soos musiek in my ore is, al is dit watter tyd van die nag. Voortplanting bly vir my een van die ongelooflikste fasette van die natuur.
 |
| 'n Hondjie (nog in die vrugvliese) deur 'n keisersnit verlos. |
Die evolusieteorie het 'n geweldige en na my mening onoorbrugbare probleem met geslagtelike voortplanting. Indien daar wel 'n een uit 'n miljoen gunstige mutasie ontstaan het wat beter aangepas was as sy tydgenote moes daar in die onmiddelike omgewing en in daardie dier se vrugbare leeftyd 'n soortgelyke een uit 'n miljoen mutasie in 'n dier van die teenoorgestelde geslag plaasvind. Hierdie dier moes dan ook 'n geslagstelsel gehad het wat aan al die talle vereistes voldoen vir suksesvolle voortplanting.
Hormone
Voortplanting begin eintlik in die brein. 'n Gedeelte in die middel van die brein (die hipotalamus) skei 'n hormoon genaamd GnRH (gonadotrophin releasing hormone) af wat inwerk op 'n gedeelte van die hipofise of pituitêre klier. Die hipofise skei op sy beurt een van twee hormone af: FSH (follicle stimulating hormone) en LH (luteinising hormone). Hierdie twee hormone beweeg deur die bloedstroom na die eierstokke of testes en stimuleer die organe tot aksie. In vroulike diere het FSH tot gevolg dat 'n hele klomp van die sluimerende eierselle ontwaak en die weefsel om die eierselle begin groei. Hierdie omringende weefsel is dan verantwoordelik vir die vorming van die hormoon estrogeen wat die dier na 'n maat laat soek. Die estrogeen het ook 'n onderdrukkende effek op die hipotalamus en hipofise om sodoende te keer dat die hoeveelheid GnRH en FSH nie hand uit ruk nie.
'n Klein hoeveelheid vloeistof bou om die eiersel op om 'n follikel te vorm. Tydens ovulasie word die eiersel vrygestel en dit word deur 'n spesiale opvangapparaat aan die punt van die Fallopiese buise opgevang en beweeg dan in die buise af na die baarmoeder. Die Fallopiese buise is belyn met biljoene klein trilhaartjies wat die eiersel na die baarmoeder laat beweeg. Soos in die foto hieronder gesien is daar 'n klompie selle wat nog aan die eiersel vaskleef (die cumulus oöphorus genoem). Hierdie ekstra selle help om die trilhaartjies vashouplek te gee tydens die reis.
 |
| 'n Eiersel in die proses van in vitro bevrugting. |
In die manlike dier werk dieselfde hormone weer in op die testes. FSH stimuleer die Sertoliselle wat 'n ondersteunende rol speel ten opsigte van spermvormende selle. LH stimuleer egter die Leydigselle wat verantwoordelik is vir die produksie van testosteroon. Hierdie hormoon, wat al aanleiding gegee het tot vele rusies en oorloë, word deur 'n baie goed ontwerpte stelsel hersirkuleer in die testes. 'n Klein hoeveelheid bind ook aan 'n proteïen wat dit saam met die sperme in die saadbuise afvoer.
Spermatogenese
Voordat geslagtelike voortplanting kan plaasvind, moet geslagselle gevorm word met slegs die helfte van die chromosome van die ouer. In vroulike diere is al die eierselle reeds met geboorte teenwoordig. In elke eierstok is daar ongeveer 200 000 eierselle wat wissel in ontwikkelingstadium van dier tot dier. Dit is egter eers met puberteit wat die hormone begin ontluik en die eierselle aktief raak.
Die situasie is anders by die manlike dier. Tydens geboorte is slegs die kiemselle teenwoordig — spermvorming (spermatogenese) vind eers ná puberteit plaas. Die testes word in die fetus net agter die niere gevorm, basies uit dieselfde weefsel as die eierstokke. Net voor of na geboorte beweeg die testes onder leiding van 'n bindweefselstringetjie na die skrotum. In sommige spesies bv. olifante gebeur dit met elke teelseisoen en aan die einde daarvan beweeg die testes weer terug na die buik. Die opening in die buikspiere waardeur die testes beweeg word die lieskanaal genoem — op sigself 'n oulike stukkie ingenieursvernuf wat genoeg ruimte toelaat vir behoorlike bloedvoorsiening en deurlaat van die saad, maar baie doeltreffend keer dat breuke nie ontstaan nie.
Seker die ongelooflikste transformasie wat selle kan ondergaan vind tydens spermatogenese plaas. Ronde kiemselle word vervorm tot klein, aktief bewegende selle (sperme) met slegs die helfte van die manlike dier se chromosome. Die chromosome in elke sperm bestaan uit 'n lukraak kombinasie van die manlike dier se ma en pa se chromosome sodat nie twee sperme presies dieselfde kombinasie het nie. Dit is verstommend aangesien daar in een ml semen van 'n skaapram tot soveel as 375 miljoen sperme kan wees! 'n Gedeelte van hierdie transformasie kan in die sketse hieronder gesien word:
|
| Sommige stadiums in spermatogenese |
Die sel links bo (Sa) word 'n spermatied genoem. Dit het reeds meiose ondergaan en het slegs die helfte van die vader se chromosome. Verskeie veranderinge vind in hierdie sel plaas:
- Die kernmateriaal begin verdig
- 'n Blasie vorm aan die een kant van die kern — hierdie gaan die voorpunt van die sperm word
- Die een deel van die sentriool begin groei — dit gaan uiteindelik die hoofdeel van die stert en dus die aandrywing van die sperm vorm
Wanneer die ontwikkeling tot by Sb2 gevorder het, begin die sel al meer na 'n sperm te lyk:
- Die kern word al digter en begin afplat en meer na die tipiese koeëlvorm van die volwasse sperm neig
- Die blasie aan die voorkant daarvan begin om die kern te omvou. Hierdie blasie is later gevul met ensieme wat die lagie om die eiersel verteer sodat bevrugting kan plaasvind
- Die sentriool word al langer en neem 'n klein hoeveelheid sitoplasma daarmee saam
- Die mitochondria, die kragopwekkers van die sel, beweeg na die agterkant van die kern
Hierdie transformasie lei eindelik tot 'n sel wat die helfte van die genetiese inligting van die vader dra en in staat is om oorsprong te gee tot 'n heeltemal unieke mens of dier wanneer dit met 'n eiersel versmelt.
|
| 'n Enkele sperm ongeveer 2000 maal vergroot! |
Bevrugting
Bevrugting vind in die Fallopiese buis plaas. Hierdie twee tenger buise is aan die punt van elke baarmoederhoring (in diere) of aan die kante van die baarmoeder (in mense en aapsoorte) geheg en lei na 'n opening met verskeie vingeragtige aanhangsels. Hierdie aanhangsels of fimbriae omsluit die eierstok tydens ovulasie en vang die eiersel/le op. Biljoene trilhaartjies werk as 'n groep saam om die eiersel met sy cumulus oöphorus na die baarmoeder te vervoer. Met dekking trek die baarmoeder ritmies saam om die sperme na die Fallopiese buis te vervoer.
Na 'n paar uur in die baarmoeder waartydens sekere faktore daardeur afgeskei die sperme aktiveer, beland die eiersel/le en die miljarde sperme bymekaar. Reseptore op die spermmembraan bind aan reseptore op die eiersel en ensieme word vanaf die akrosoom, die blasie onder spermatogenese beskryf, vrygestel. Hierdie ensieme help om deur die cumulus oöphorus asook die zona pellucida, die finale skans om die eiersel, te breek. Wanneer 'n enkele spermsel uiteindelik binnedring, vind 'n chemiese reaksie plaas in die zona pellucida wat dit onmoontlik maak vir ander sperme om deur te dring en sodoende word die korrekte aantal chromosome in die nuwe diertjie of mens verseker.
Ontwikkeling van die embrio
Alles hierbo beskryf is baie kort opgesom. Daar is duisende boeke en referate al daaroor geskryf en jaarliks word steeds nuwe ontdekkings daaroor gemaak in wetenskaplike laboratoriums. Die verdere ontwikkeling van die embrio en fetus is egter 'n veld wat werklik 'n mens se verstand te bowe gaan as jy meer daaroor leer.
Die versmelting van die eiersel en die sperm lei tot 'n sigoot. Hierdie sigoot verdeel herhaaldelik om uiteindelik triljoene selle van verskillende soorte te vorm. Die fetus self, die vrugvliese en vrugwater het alles hul ontstaan aan dié verdeling te danke. Wat egter nog meer asemrowend is, is dat hierdie triljoene selle deur 'n ingewikkelde raamwerk van molekules aanmekaar gehou word wat alles deur die selle self afgeskei word. (sien die laminien webblad).
|
| Enkele embrionale stadiums in die mens. |
Let op na die tye van ontwikkeling in hakies — daar vind 'n verbasende hoeveelheid groei en ontwikkeling binne die bestek van drie of vier dae plaas. As mens dink daaraan dat selle maar ongeveer 50 duisendstes van 'n millimeter groot is, beteken elkeen van hierdie stadiums 'n geweldige toename asook 'n baie snelle verskuiwing van selle. Op hierdie mikroskopiese vlak is presisie onontbeerlik — selfs die geringste misstap kan later ernstige gevolge hê.
Verder moet ons onthou dat al hierdie organisasie deur die DNS (Eng: DNA) van die embrio beheer word: 'n kode wat met slegs vier verskillende letters geskryf is, maar indien uitgerek, is dié van slegs een sel sowat 1,7 m lank! Die duplisering van hierdie kode vereis 'n hele aantal ensieme van geweldige kompleksiteit en hierdie ensieme kan op hul beurt slegs gevorm word met die kode in die DNS ingebou. In hierdie geval was die hoender en die eier gelyk teenwoordig en is dit absoluut onmoontlik dat so 'n komplekse stelsel uit nie-lewende stowwe kon ontwikkel soos die evolusieteorie beweer!!
Opsomming
Ek het in hierdie afdeling net aan 'n geweldige groot onderwerp kon raak. Geslagtelike voortplanting is 'n baie ingewikkelde onderwerp — vra maar vir enige vrugbaarheidspesialis. Ek kan nie anders nie as om in verslae verbasing daarna te kyk en te weet: die evolusieteorie met al sy interessante staaltjies verklaar hoegenaamd nie vir my oortuigend hoedat dit alles vanself kon ontstaan nie. Dit laat my ook dink aan die Psalmis se woorde:
Psa 139:13-17 (13) Want U het my niere gevorm, my in my moeder se skoot geweef. (14) Ek loof U, omdat ek so vreeslik wonderbaar is; wonderbaar is u werke! En my siel weet dit alte goed. (15) My gebeente was vir U nie verborge toe ek in die geheim gemaak is nie, kunstig geweef in die dieptes van die aarde. (16) U oë het my ongevormde klomp gesien; en in u boek is hulle almal opgeskrywe: dae dat alles bepaal was, toe nog geeneen van hulle daar was nie. (17) Hoe kosbaar is dan vir my u gedagtes, o God! Hoe geweldig is hulle volle som nie!