Posts tonen met het label geslachtelijke voortplanting. Alle posts tonen
Posts tonen met het label geslachtelijke voortplanting. Alle posts tonen

dinsdag 17 januari 2012

Sex: een truc van de natuur 3


Nou heb ik het al een paar keer gehad over de zaadcel terwijl die term inhoudelijk gewoon niet klopt. Maar hij is nu eenmaal ingeburgerd. De term stamt uit de tijd van Anthony van Leeuwenhoek, die de opvatting was toegedaan dat bij de voortplanting de man een zaadje plant in de vrouw, analoog aan de boer die zaad plant in zijn akker. Vraag je waarom dat fout is? Nou, een zaadje zoals van de zaaier in de parabel: "een zaaier ging uit om zijn zaad te zaaien",  is in feite een minuscuul nieuw plantje, dat ontstaan is uit een bevruchte eicel. Eicellen;  bevruchting? Is dat dan ook zo bij planten?  Ja hoor.  Bevruchting is een onderdeel van de geslachtelijke voortplanting en die vind je door de hele natuur heen. Ja, inderdaad, we zijn weer niets bijzonders, ook al zijn we anders. Er bestaat trouwens ook ongeslachtelijke voortplanting,  zowel bij  planten als bij dieren. Daarbij  krijg je een genetisch identieke nakomeling, een cloon dus. Clonen zijn bij planten een doodgewone zaak, en komen daar ook langs natuurlijke weg voor; een spruitje is een cloon. Soms levert dat ons een lekkernij op, zelfs heel lekker met een lapje ontbijtspek, of houd je niet van spruitjes? In de moderne kwekerijen worden de beste planten ongeslachtelijk voortgeplant, vanuit losse cellen die zijn verkregen door een moederplant als het ware uit te schudden.  In een geschikt kweekmedium ontstaat uit elke losse cel een nieuw plantje. Met wat zorg groeit daar een nieuwe gezonde plant uit met alle gunstige eigenschappen van de moederplant. Slim hè! Cloneren, is in de tuinderij  dus een profijtelijke praktijk, en begint echter ook in de dierenwereld opgang te doen. Cloneren van een mens kan in principe ook, maar  is strijdig met de regels van de ethiek. "Waarom eigenlijk?"  "Daar zullen we het onvermijdelijk nog over moeten  gaan hebben."  Als dit topic zo gevoelig ligt,  kun je al vermoeden dat geslachtelijke voortplanting  iets heel fundamenteels moet zijn.  En, dat is ook zo, want daardoor krijg je genetische variatie in de nakomelingen, de basis van de evolutie. De  bijdrage van de spermacel bestaat er in dat hij zijn chromosomale inhoud aan de eicel overdraagt en deze zo, wat betreft het aantal chromosomen, completeert ( van 24 naar 48). Wat een chromosoom voor iets is? Chromosoom betekent letterlijk niets meer dan "gekleurd lichaampje".  Ze zijn dan ook in de cel zichtbaar te maken met bepaalde kleurstoffen, maar ze zijn alleen zichtbaar, kort voor en tijdens de celdeling, als ze een compacte vorm verkeren. Ze zijn immens belangrijk, want ze dragen de erfelijke eigenschappen, die  vervat zijn in het DNA, zoals bijvoorbeeld de kleur van de ogen. Maar verder ook alle andere erfelijke eigenschappen, zowel de  goede (afkomstig van de vader, haha) en de slechte (ehh, afkomstig van de moeder, hihi), dus alles waarin het kind lijkt op de ouders, plus alle eigenschappen die ons als mens onderscheiden van de andere levensvormen als bijvoorbeeld een  kakkerlak.  Maar ook minder voor de hand liggende eigenschappen als het vermogen om weerstand te bieden tegen bacteriële infecties. .
 Oké, spermacel dus. Wat ik hier allemaal vertel is uiteraard niet zo maar uit de lucht komen vallen. Dat wordt duidelijk als je in de oude handboeken, ja die bestaan nog steeds, leest hoe hier vroeger over gedacht werd. Toen was men niet gehinderd door veel feitenkennis, en konden de wetenschappers er goed op los leuteren. Omvangrijke theorieën werden opgesteld op basis van pietepeuterige constateringen. Maar meer was er toen eenvoudig nog niet. Alsof het de Talmoed betrof, praatte men elkaar na, en becommentarieerde elkaars theorieën. Voor de babbelkonten onder ons, zoals ik, waren dat gouden tijden.  De Nederlander Anthony van Leeuwenhoek, zie je wel weer een Nederlander, was een van de eersten die de handen echt uit de mouwen stak en met nieuwe concrete waarnemingen kwam die hij deed met een eigenhandig in elkaar geknutseld,  allerliefst microscoopje, in zijn ogen een fantastisch ding natuurlijk. Heb je het door? Science kan verder komen, als ze gebruik weet te maken van de vondsten in andere wetenschapsgebieden en uit de techniek. Zo is het nu nog. Ga maar eens na wat er aan kennis en vaardigheden bij elkaar is gebracht bij de ontwikkeling van de ruimtevaart. Anthony had een droom. Hij  hoopte met zijn microscoopje nieuwe microscopisch kleine levensvormen te kunnen ontdekken, bijvoorbeeld in slootwater, die te klein zijn om met het blote oog waar te nemen. Hoe komt zo iemand op het idee nietwaar? Toen hij die inderdaad eenmaal in de vorm van pantoffeldiertjes en andere zogenaamde Protozoa ontdekt had, was het hek van de dam. Alles gingen ze onderzoeken, en, oh schrik voor de Kerk, dus ook sperma.  Zo werd de spermacel ontdekt, een levend iets bestaande uit een kop en een lange zweepstaart en daarmee was het afgelopen met het onschuldige gedoe, van:  het is allemaal jouw schuld. De man draagt aan de bevruchting wel degelijk meer bij dan een steentje, ja, miljoenen spermacellen. Zie daar als vrouw maar eens aan te ontkomen. Dat lukt dus niet, er is er altijd wel een spermacel die haar aanvankelijke barrières weet te overwinnen. Die barrières zitten er trouwens alleen aan het begin van het geboortekanaal, namelijk in de vagina waar een zuur milieu heerst. Ja dat klinkt raar, ik weet het, maar het is waar. Dat zure milieu is verder heel belangrijk want het biedt bescherming tegen allerlei ongewenste indringers (bacteriën, en parasieten als Chlamydia), wat niet wil zeggen dat hygiëne overbodig is. Normaal gesproken wordt die barrière bij de copulatie (het vrijen dus) gepasseerd. Daar dient de penis voor heren, en eigenlijk nergens anders voor dames.
Anthony ontdekte dat er in sperma precies zo'n diertjes zitten als in slootwater; dezelfde "diertjes" met kop en  met zweepstaart die hij op en neer kan zwiepen waardoor het zich met een behoorlijke gang, relatief gezien dan, naar voren kan stuwen. Inderdaad lijken die twee sprekend op elkaar, maar er is uiteraard een essentieel verschil tussen. Een flagellaat  (zweepdiertje) zou nooit een eicel kunnen bevruchten. Bevruchting kan in principe uitsluitend plaats vinden door interactie van de geslachtscellen binnen één en hetzelfde genus (genus mens bijvoorbeeld). Je zou misschien wel een aap en een mens kunnen kruisen, ah jasses, ga in je hok jij, maar ik voorspel je, dat er geen normale nakomelingen uit voortkomen. Ehh, wat een gelul, maar het moet toch even gezegd worden. Spectaculair voorbeeld is uiteraard de muilezel; een dier dat onvruchtbaar is, maar dat verder gezond en wel door het leven kan. Zo zie je dat het bij aanverwante soorten lang goed kan gaan, maar tenslotte gaat het dan toch bij de voortplanting mis. Als dat bij de mens ook zo zou zijn, dat zouden we in de toekomst het ergste te vrezen hebben. Dat zou immers kunnen leiden tot tweederangs burgers; een soort natuurlijke eunuchs dus? Nee, want die zouden wel kunnen paren, iets wat een eunuch niet kan. Oh, je denkt dat mensen niet tot zoiets in staat zijn? Er zijn al ergere dingen vertoond door niets ontziende dictators. In Amerika werden nog niet zo lang geleden slaven gefokt. Ja, ik weet het, dat klinkt cru, maar is daarom niet minder waar. We moeten dus wel blijven opletten, om malafide wetenschappers af te blokken. Er zijn er in deze tijd ongetwijfeld onderzoekers  die dit experiment maar al te graag als eerste zouden willen uitvoeren, als ze dat al niet gedaan hebben. Door IVF kan dat immers snel en gemakkelijk uitgevoerd worden. Ik ga er daarom zonder meer van uit dat er al van alles geprobeerd is. Maar durf je voor het front van wetenschap en samenleving te verschijnen met de resultaten? Dan moet je toch gewetenloos iemand zijn en veel lef hebben.
  

Sex: een truc van de natuur 4


Deel 4

Anthony was een zogenaamde animalculist.  Hij nam aan dat er in de spermacel een minuscuul mensje zit, hij heeft daar zelfs kijkend door zijn microscoopje tekeningen van gemaakt. Dit "zaadje"  zou  volgens zijn redenering door de man bij het vrijen in de vruchtbare "grond van de baarmoeder" worden geplant, naar analogie van wat men in de natuur waarnam en op de akker uitvoerde. Het micromensje zou volgens de toen aanvaarde theorie in de baarmoeder alleen maar hoeven uit te  groeien tot een baby en dan verder na de geboorte tot een mens.  Het nieuwe mensje zou dus in het zaadje in het klein al volledig voorgevormd aanwezig zijn. Aardig bedacht hoor Anthony, alleen klopt het niet met de werkelijkheid. Wat heeft men dan vroeger gedacht bij het zien van premature miskramen, die er in de ogen van de leek best heel bizar kunnen uitzien, maar die volstrekt normaal kunnen zijn. Daar hebben ze het ongetwijfeld moeilijk mee gehad. Het is niet gemakkelijk in te zien dat zo'n foetus een stadium representeert in een proces van ontwikkeling, van voortdurende verder gaande  vormverandering. Wat zeg je? Vind je dat allemaal maar belachelijke veronderstellingen van die zogenaamde geleerden?  Hoe hebben ze het weten te verzinnen? Maar moet je je nou eens even voorstellen: er was in de dagen van AvL nog vrijwel niets bekend, en men probeerde in de wetenschap toch tot begrip te komen en tot een antwoord op essentiële vragen: "Hoe is het leven begonnen? Waar komen we vandaan?" Het Scheppingsverhaal bood ook geen houvast. Immers zowel Adam als Eva werden als volwassen mensen in het Paradijs en op de wereld gezet, en dat mesten wij katholieken ook nog maar geloven ook, op straffe van excommunicatie.  Als je dat eenmaal aan je broek had, dan kon je het verder wel schudden, ook maatschappelijk.  
Men kon zich niet voorstellen dat zoiets ingewikkelds als een menselijke baby, uit het niets ontstaan zou kunnen zijn. De baby moest dus al in het ei gezeten hebben, zoals een kuiken ook voorgevormd lijkt te zijn in het (kippe-)ei. Hoe die daar dan gekomen was, hé, "ja, wil je even niet zo moeilijk doen? Een probleem tegelijk is wel genoeg hoor."
Tegenwoordig weten we heel zeker dat er geen micromensje  in het eitje zit, en ook niet in de spermacel. Elk nieuw individuutje ontstaat door een proces van geleidelijke omvorming uit een tamelijk simpel geheel, een bolvormig  eitje namelijk, met ogenschijnlijk vrijwel geen vorm of structuur. Hoe dat mogelijk is?  Ja, goeie vraag! Dat is ook het subject van mijn eigen onderzoek geweest gedurende vele jaren. Ik kan je met de hand op het hart zeggen, dat de eicel er alleen als een eenvoudig bolletje uit ziet met het blote oog, maar zeer is toegerust. zowel structureel als functioneel, met het vermogen te ontwikkelen, zich om te vormen met ingrijpende vormveranderingen waarbij het bolletje qua aanzien geleidelijk verandert in een embryo, dan een foetus wordt en vervolgens uitgroeit tot een mensenkind. Alles met ingrijpende veranderingen in vorm, structuur en functie. Bij de mens ziet het embryo er al echt helemaal uit als een minimensje na zowat drie maanden. Ja hoor, omdat je de foetus dan herkent als klein mensje, kun je er wel zeker ook echt van gaan houden, al is het pas levensvatbaar in de zesde maand.
Terug! Wat gebeurt er nu eigenlijk op het moment van samentreffen tussen spermacel en eicel? Nou, heel wat anders dan wat er zo vaak voorgeschoteld wordt. Wij spreken over penetreren, binnendringen, erin wringen, in feite allemaal nogal agressieve termen. Eigenaardig, maar de natuur zelf is totaal anders. Nou weet menig meisje dat die macho van haar bij het liefdesspel eerder een softie is, die soms zelf besprongen wordt door allerlei zich opdringende frustraties, gepaard met een hoop emotionaliteit.  Ja dat krijg je als je bij het vrijen een tijdje vertoeft op de diepere lagen van je mens zijn, waar je het nou eens even niet in de hand hebt ook jezelf niet. Menige jonge meid zal zich dan afvragen waar ze in 'shemelsnaam aan begonnen is. Maar is er een weg terug? Niet straffeloos. Dat zou je ook kruim kosten. Jammer dat het machogedoe zich in de tegenwoordige tijd langzamerhand lijkt te verplaatsen van die toch wat aarzelende jongeman, zo stoer als hij ook wil overkomen,  naar de zelfbewuste jonge vrouw, die veel liever wil paardje rijden dan knuffelen; die zoals het heet, voor zichzelf durft op te komen.  Als ik je nou vertel dat de eicel op het naderen van die ene bevoorrechte spermacel reageert met het vormen van tere vingerachtige uitstulpingen aan haar oppervlak (denk er aan: de eicel is een bolletje), die tastend naar de spermacel reiken en hem omsluiten, en lijken te omhelzen in een hartelijk welkom, om zich dan weer te verkorten en terug te trekken, om in een en dezelfde beweging de spermacel mee naar binnen te nemen. Het is een beetje poliepachtig maar je hoort haar bijna zeggen: "Kom maar jongen, kom maar bij mij, je bent de mijne en ik zie je graag." Ik heb dit als bioloog zelf op een van de wetenschappelijke films gezien, onvoorstelbaar hè, hoewel ik er niets bij gehoord heb. Ik heb het ook bevestigd gezien in "high resolution" foto's, gemaakt onder de elektronenmicroscoop (vergroting 100000x en meer). Is dat niet een heel ander beeld dan wat wij er in onze toch nog altijd masculiene samenleving op na houden?  De indruk die ik bij het zien van deze film van  het hele  gebeuren kreeg is er een van tederheid en zorg.
Die zorg is er ook tijdens de reis van dat leger van spermacellen naar omhoog, richting eileider. Er blijken langs het oppervlak van de eileider, wat in feite een buis van levende cellen is,  een soort rustplaatsen te zijn,  waar de spermacellen even kunnen aanhechten, even op verhaal kunnen komen, en mogelijk ook nieuwe energie kunnen opdoen, om daarna hun tocht te vervolgen. Nog steeds zijn het er veel te veel, maar er zullen er nog een hoop afvallen. Niet erg, want er is er immers maar één nodig, de snelste zwemmer. Dat is dan ook tegelijk het enigste criterium dat de natuur aanlegt voor zijn kwaliteit. Een beetje mager vind ik dat wel, echt weer macho. Sterker nog, er moet absoluut voorkomen worden dat er meer dan één bij de eicel naar binnen komt. Dit is dus even een riskant moment. Als er toevallig op  twee  plaatsen op die bol die de eicel is tegelijk een spermacel arriveert en contact maakt, dan is de kans groot dat het fout gaat, omdat de eicel dan ook op die plaats zal reageren, en een spermacel naar binnen zal halen,  waardoor er dus teveel chromosomen binnen zouden komen. Dan zal de eicel misschien wel geactiveerd worden om te gaan ontwikkelen, maar dan gaat het al snel mis, waarschijnlijk al bij de eerste celdeling door een  teveel aan chromosomen. Over de celdeling en wat dat leert over individualiteit de volgende keer.