حيوان منوي

تتمثل الوظيفة الرئيسية للحيوانات المنوية في الوصول إلى البويضة والاندماج معها، وذلك لتوصيل بنيتين خلويتين فرعيتين: الأولى هي النواة الأولية الذكرية التي تحتوي على المادة الوراثية، والثانية هي المريكزات، وهي هياكلٌ تُساعد على تنظيم الهيكل الخلوي للأنيبيبات الدقيقة.

اندماج الحيوان المنوي والبويضة (الإخصاب)

أبعاد رأس الحيوان المنوي البشري مقاسةً في ذكرٍ سليمٍ يبلغ من العمر 39 عامًا

يتكون الحيوان المنوي في الثدييات من جزأين:

• الرأس: يحتوي على نواةٍ مع أليافٍ كروماتينية ملفوفةٌ بكثافةٍ، ويُحاط من الأمام بجرابٍ رفيعٍ مسطحٍ يسمى الجسيم القمي، والذي يحتوي على إنزيماتٍ تُستخدم لاختراق بويضة الأنثى. كما يحتوي أيضًا على فجواتٍ.[7]
• الذيل: يُطلق عليه أيضًا اسم السوط، وهو أطول جزءٍ ويتحرك بشكلٍ يُشبه الموجة، حيث تدفعه للسباحة وتساعده في اختراق البويضة.[8][9][10] كان يُعتقد سابقًا أن الذيل يتحرك بشكلٍ متماثلٍ للشكل الحلزوني.

يحتوي العُنق أو القطعة الواصلة على مريكزٍ واحدٍ نمطي وآخرٍ غيرُ نمطي مثل المُرَيكِز شبيه الداني ^{[الإنجليزية]}.[11][12] يحتوي الجُزء الأوسط على لبٍ خيطيٍ مركزيٍ فيه العديد من الميتوكوندريا المُلتفة حوله، ويُستخدم لإنتاج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) للمسار عبر عنق الرحم والرحم وقناة الرحم في الإناث.

أثناء الإخصاب، يُوفر الحيوان المنوي ثلاثة أجزاءٍ أساسيةٍ للخلية البويضية، وهي: أولًا، عامل الإشارة أو التنشيط، مما يؤدي إلى تنشيط البويضة الساكنة أيضيًا. ثانيًا، المجموع المورثي (الجينوم) الأبوي أُحادي الصيغة الصبغية (أو الكروموسومية). ثالثًا، المريكز، وهو المسؤول عن تكوين الجسيم المركزي ونظام الأنيبيبات الدقيقة.[13]

تُنتج الحيوانات المنوية المُتحركة في الإنسان والحيوانات عبر عمليةٍ تُعرف باسم تكوين الحيوانات المنوية، والتي تحدث داخل الغدد التناسلية الذكرية (الخصيتين) عبر الانقسام المنصف. يستغرق اكتمال عملية تكوين الحيوانات المنوية الأولية حوالي 70 يومًا. تبدأ العملية بإنتاج البزرة من سلائف الخلايا الجنسية، والتي تنقسم وتتمايز إلى خلايًا منوية ^{[الإنجليزية]}، وتخضع بعدها للانقسام المنصف لتشكيل طليعة الحيوان المنوي. في هذه المرحلة، يطور الحيوان المنوي ذيلًا. تستغرق المرحلة التالية حيث يصبح ناضجًا تمامًا حوالي 60 يومًا، ويُعرف آنذاك بالحيوان المنوي الأولي.[14] تخرج خلايا الحيوانات المنوية من جسم الذكر في سائلٍ يُعرف باسم السائل المنوي (المني). يُمكن لخلايا الحيوانات المنوية البشرية البقاء على قيد الحياة داخل الجهاز التناسلي الأنثوي لأكثر من 5 أيام بعد الجماع.[15] يُنتج السائل المنوي في الحويصلات المنوية والبروستاتا والغدد الإحليلية.

ادعى علماءٌ في جامعة نانجينغ الطبية ^{[الإنجليزية]} عام 2016 أنهم أنتجوا خلايًا تُشبه طليعة الحيوانات المنوية للفئران باستعمال خلايًا جذعية جنينية للفأر بشكلٍ اصطناعي. حقنوا هذه الطلائع المنوية في بويضات الفئران وأنتجوا الجراء.[16]

حيواناتٌ منوية بشرية مصبوغة لفحص جودة المني

تُعد كمية وكفاءة الحيوانات المنوية العوامل الرئيسية في جودة السائل المنوي، وهو مقياسٌ لقدرة السائل المنوي على إحداث الإخصاب. بالتالي، تُعد مقياسًا للخصوبة عند الرجال في البشر. عادةً ما تنخفض الكفاءة الجينية للحيوانات المنوية، فضلاً عن حجمها وحركتها، مع تقدم العمر.[17]

يمكن إصلاح أضرار الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسجين (الدنا) الموجودة في خلايا الحيوانات المنوية في الفترة التي تلي الانقسام المنصف ولكن قبل الإخصاب في البويضة المخصبة، ولكن إذا لم تُصلح، فإنها قد تؤدي إلى آثارٍ ضارةٍ خطيرةٍ على الخصوبة والجنين النامي. تُعد خلايا الحيوانات المنوية البشرية معرضةً بشكلٍ خاص لهجمات الجذور الحرة وإحداثٍ ضررٍ مؤكسدٍ للدنا.[18]

إنَّ مرحلة ما بعد الانقسام المنصف في تكوين الحيوانات المنوية لدى الفئران تُعد حساسةً جدًا للعوامل البيئية السامة للجينات؛ وذلك لأنَّ الخلايا الجنسية الذكرية تُشكل حيواناتٍ منويةٍ ناضجةٍ، ولكنها تفقد تدريجيًا القدرة على إصلاح تلف الدنا.[19] قد يؤدي تعريض ذكور الفئران إلى الإشعاع أثناء تكوين الحيوانات المنوية المتأخر إلى تلفٍ يستمر لمدة 7 أيام على الأقل في خلايا الحيوانات المنوية المُخصبة، كما يؤدي تعطيل مسارات إصلاح كسر الشرائط المزدوجة للحمض النووي للأم إلى زيادة الانحرافات الكرومومسومية المُشتقة من خلايا الحيوانات المنوية.[20] يؤدي علاج ذكور الفئران بالميلفالان، وهو عامل مؤلكلٌ ثنائيُ الوظيفة يُستخدم كثيرًا في العلاج الكيميائي، يتسبب في حدوث آفاتٍ في الدنا أثناء الانقسام المنصف، والتي قد تستمر في حالةٍ تالفة حيث تتقدم الخلايا الجنسية عبر مراحل تطور تكوين الحيوانات المنوية التي تكون قادرة على إصلاح الدنا.[21] قد يؤدي تلف الدنا في خلايا الحيوانات المنوية بعد الإخصاب، إلى إنجابٍ نسلٍ يُعاني من تشوهاتٍ مُختلفة.

تركيب محرك سوط حيوان منوي (يشبه محرك كهربي)، يكون مزروعا في جدار الخلية كما في الشكل. جزء المحرك يسمى مريكز.

يرتبط حجم الحيوانات المنوية بكفاءتها، وذلك على الأقل في بعض الحيوانات. مثلًا، يصل طول الحيوانات المنوية في بعض أنواع ذبابة الفاكهة إلى 5.8 سم، أي حوالي 20 ضعف طول الذبابة نفسها. تُعد خلايا الحيوانات المنوية الأطول أفضل من نظيراتها الأقصر في إبعاد المنافسين عن المستلم المنوي الأنثوي. يُعود هذا على الإناث بالفائدة، حيث أنَّ الذكور الأصحاء فقط هم من يحملون الجينات «الجيدة» التي يُمكنها إنتاج حيواناتٍ منويةٍ طويلة بكمياتٍ كافيةٍ للتغلب على منافسيها.[22][23]

تحتوي بعض بنوك الحيوانات المنوية على ما يصل إلى 170 لترًا (37 غالونًا إمبراطوريًا، أي 45 غالونًا أمريكيًا) من الحيوانات المنوية.[24]

يُمكن استخراج الحيوانات المنوية عبر القذف، وأيضًا باستعمال تقنية استخراج الحيوانات المنوية الخصوي ^{[الإنجليزية]} (اختصارًا TESE).

تمتلك الدنمارك نظامًا متطورًا لتصدير الحيوانات المنوية البشرية على مستوى الأسواق العالمية، ويأتي هذا النجاح أساسًا من سُمعة المتبرعين الدنماركيين بالحيوانات المنوية؛ وذلك كونَّ هذه الحيوانات تتمع بكفاءةٍ عالية،[25] وذلك على عكس القانون في بلدان شمال أوروبا الأخرى، حيث يُمنح المتبرعون حرية الاختيار في أن يكونوا مجهولين أو غير مجهولين للزوجين المتلقيين.[25] إضافةً لهذا، فإنَّ المتبرعين في بلدان شمال أوروبا عادةً ما يكونوا طويلي القامة وحاملين لشهاداتٍ عُليا[26] ولديهم دوافع إيثارية لتبرعاتهم،[26] ويرجع ذلك جزئيًا إلى التعويضات النقدية المنخفضة نسبيًا في دول الشمال. تستورد أكثر من 50 دولة حول العالم الحيوانات المنوية الدنماركية، وتتضمن الباراغواي وكندا وكينيا وهونغ كونغ.[25] ومع ذلك، فقد حظرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) استيراد أي حيوانٍ منويٍ؛ وذلك بسبب خطر انتقال مرض كروتزفيلد جاكوب، على الرغم من أنَّ هذا الخطر ضئيلٌ، حيث أنَّ الإمناء الاصطناعي يختلف تمامًا عن طريق انتقال مرض كروتزفيلد جاكوب.[27] يبلغُ معدل انتشار هذا المرض بين المتبرعين واحدًا في المليون على الأكثر، وإذا كان المتبرع ناقلًا، فلا يزال يتعين على البروتينات المٌعدية عبور الحاجز الدموي الخصوي ^{[الإنجليزية]} ليكون انتقال المرض ممكنًا.[27]

لُوحظ وجود الحيوانات المنوية للمرة الأولى في عام 1677 بواسطة أنطوني فان ليفينهوك[28] باستخدام المجهر، وكان قد وصفها بأنها حييويناتٌ (حيواناتٌ صغيرة)، وربما يُرجع ذلك إلى اعتقاده بالتكون المسبق للكائنات، والذي يتحدث أنَّ كل حيوانٍ منويٍ يحتوي على إنسانٍ مُكتمل التكوين ولكنه صغير.^{[بحاجة لمصدر]}

تُستعمل الأشعة فوق البنفسجية للكشف عن "السوائل المقذوفة"، وذلك بغض النظر عن بنية السطح أو لونِه.[29] أما رؤوس الحيوانات المنوية، مثلًا في المسحات المهبلية، يُكشف عنها عن طريق الفحص المجهري باستخدام طريقة صبغة شجرة عيد الميلاد (الاسم العلمي: Christmas Tree Stain)، والتي تُسمى أيضًا صبغة كيرنشتروت بيكروينديجوكارمين (اختصارًا KPIC).[30][31]

• بوابة تشريح
• بوابة طب
• بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي