여성정자저장고

여성의 정자 저장소는 생물학적 과정이며 종종 난자 즉 난자가 수정되기 전에 암컷에게 전달된 정자 세포가 생식관의 특정 부분 내에 일시적으로 유지되는 성선택의 한 유형이다. 저장 현장은 다른 동물 분류 군에게 사이에서, 곤충 spermatheca[1]과 새 정자 저장 세관은 생식 지역의 더 일반적인 지역은 정액 동료에 비료, 전에 같은 수용체로 눈에 띌(조류 해부학)[2][3]등 오로지 정자 보유를 기능을 하기 위해 나타나는 구조의 가변적이다.그 cau정자와 관련된 부속물을 포함하는 소 난로의 달 부분.^[4] 여성의 정자 저장소는 내적 수정이 있는 많은 동물들의 생식 과정에서 필수적인 단계다. 다음과 같은 몇 가지 생물학적 기능을 문서화하였다.

• 다음을 통해 정자를 지탱하는 것: a.) 정자가 정전 및 운동성 초활성화라고 불리는 생화학적 전환을 할 수 있게 하여, 그들은 생리학적으로 난모세포(예: 포유류)^[5][6]를 배란할 때까지 정자의 생존성을 유지할 수 있게 된다(예: 곤충과 포유류).^[5][7]
• 다낭종 발생률 감소(예: 돼지와 같은 포유류)^[5][8]
• 짝짓기, 배란 및/또는 수정이 다른 시간 또는 다른 환경(예: 많은 곤충과 일부 양서류, 파충류, 조류 및 포유류)에서 발생할 수 있도록 한다.^[9][10][11]
• 장기간 지속되는 여성 생식 지원(예: 곤충)^[12][13]
• 하플로디플로이드 성 결정 체계를 가진 일부 곤충들(예: 개미, 벌, 말벌과 번데기, 일부 참 벌레와 딱정벌레) 중에서 자손 성비에 영향을 미치는 역할을 한다.^[14][15][16]
• 서로 다른 짝짓기 수컷의 정자가 난모세포에 접근하기 위해 경쟁하는 무대의 역할을 하며, 정자 경쟁이라고 불리는 과정이며, 다른 과정보다 일부 수컷의 정자를 암컷 정자 선호도 또는 암호화된 암컷 선택(예: 많은 무척추동물, 새, 파충류)이라고 부른다.^[17][18][19]

자식의 다양성 증가

정자 이득을 저장하는 중요한 이점 중 하나는 그들의 자손의 유전적 다양성을 증가시킨다는 것이다. 여성들이 성공과 다양성을 높이기 위해 자손 유전학을 바꿀 수 있는 많은 방법들이 있다. 이것이 어떻게 이루어질 수 있는지의 한 예는 다른 환경에서 살아남기 위해 난자를 우선적으로 수정하는 암컷 Scathopaga이다. 많은 환경들이 성공을 위해 다른 특성을 요구하기 때문에, 여성들은 어떻게 해서든 그들이 개발될 어떤 환경에 가장 좋은 유전자를 가진 정자와 일치시킬 수 있다.^[20] 온도와 열적 특성을 포함한 환경의 많은 다른 특성들은 여성의 정자 선택에 영향을 미친다.^[21] 연구 결과, 난독은 비랜덤이고 암컷은 자손의 성공을 최적화하기 위해 서로 다른 환경에서 다양한 PGM(인산글루코무타제) 유전자형을 가진 알을 낳는다는 사실도 밝혀졌다. 암컷은 자신의 환경에 대해 예리하게 인식하고 그들의 성공을 보장하기 위해 적절한 방법으로 자손의 유전적 다양성을 조작한다.

또 다른 방법은 정자를 좋아하는 여성들이 그들의 자손의 다양성을 바꿀 수 있는 방법은 그들에게 정자를 제공하는 수컷과의 관련성을 조절하는 것이다. 교배 우울증은 유기체의 개체군에 해로운 영향을 미칠 수 있으며 밀접하게 연관된 개인들의 짝짓기에 기인한다. 이러한 효과와 싸우기 위해 암컷 곤충들은 난자를 수정하기 위한 최선의 선택권을 선택하기 위해 친척들의 정자를 비관계의 정자에서 분류할 수 있는 것으로 보인다. 암컷 귀뚜라미는 그들의 형제자매와 관계없는 여러 수컷의 정자를 우선적으로 저장할 수 있다. 이것은 더 많은 새끼들이 관계없는 양육권을 갖게 한다. 짝짓기 후 정자를 선택할 수 있는 것은 암컷에게 유리할 수 있다. 짝짓기 전 수컷을 구별하는 것이 더 비용이 많이 들 수도 있고, 짝짓기 전에 수컷을 구별하는 것이 너무 어려울 수도 있기 때문이다.^[22] 암컷들은 저장할 정자를 선택하고 그들의 난자를 수정하여 그들의 자손들을 다양하게 만드는 놀라운 능력을 가지고 있다. 여성 곤충 종의 대다수가 정자를 저장할 수 있다는 것이 밝혀졌지만, 연구된 구체적인 예로는 들귀뚜라미,^[22] 똥파리, 지중해 과일 파리 등이 있을 수 있다.^[23] 여성은 이 메커니즘의 혜택을 많이 받지만, 남성은 친자식이 안전하지 않기 때문에 종종 저체력을 경험할 수 있다.

저장된 정자는 종종 어떤 수컷이 가장 많은 난자를 수정하게 되는지를 결정한다. 그 예는 대부분의 정자가 첫 번째 짝짓기에 저장되어 있는 붉은 밀가루 딱정벌레에서 볼 수 있다. 또 다른 수컷은 짝짓기에 성공할 가능성을 높이기 위해 이전에 저장된 정자를 제거할 수 있다.

대립적 공진화

대립적 공진화는 최대의 생식 성공을 이루기 위해 시간이 지남에 따라 성적 형태학이 반대편의 성적인 특성과 함께 변화하기 위해 변화하는 남녀의 관계다.^[24] 그러한 발전 중 하나는 정자 선택에서 더 많은 선택이 가능하도록 복잡하고 극도로 가변적인 정자 수용체, 정조세포, 가성체 같은 대체 정자 저장장소다.^[25] 어떤 경우에는 정자 저장 부위가 남성 정액 내의 다양한 단백질을 분해하여 정자에 여성을 선택하게 하는 프로테아제를 생산할 수 있다.^[26]

암컷과 마찬가지로 수컷도 이성의 진화적 적응에 대항하는 반응을 발전시켜 왔다. 곤충의 반응은 성기와 정자 구조 모두에서 행동의 변화와 함께 다양할 수 있다. 가시가 있는 남성의 성기는 교미하는 동안 수컷을 암컷에 고정시키는 데 도움을 주고 여성 저장 구조에서 이전 수컷의 정자를 제거한다.^[27] 남성들은 또한 교미할 수 있는 대안적인 방법을 개발했다. 침대벌레의 경우 수컷이 외상성 비절제술로 여성 정자저장소로 정자를 더 빨리 옮길 수 있게 된다.^[28] 정자는 중수체에서 받아 결국 정자에 도달하는데, 정자는 정자 개념이라고도 한다.

미시적인 수준에서, 드로필라 수컷은 다양한 크기의 여성 정자 접시에 해당하는 다른 정자 꼬리 길이를 가지고 있다.^[29] 남성의 정자 꼬리 길이가 길수록 여성의 정자 흡기가 더 크게 번식하는 반면, 꼬리 길이가 짧은 정자는 더 작은 정자 용기에서 더 성공적인 것으로 밝혀졌다.

크립틱 여성선택

복수의 남성으로부터 정자를 저장하고 분리하는 능력은 여성들이 어떤 정자가 난자를 수정하는지를 선택함으로써 부성을 조종할 수 있게 하는데, 이것은 암호화된 여성 선택이라고 알려진 과정이다. 이 능력에 대한 증거는 새, 파충류, 미식가, 거미, 곤충을 포함한 많은 다른 세금에 존재한다.^{[30][31][32][33][20]} 거북이과에 속하는 테스토디니과의 여성 구성원들은 장기간 정자 저장과 다의행동을 결합하는데 있어서 유전적으로 다른 다양한 수컷의 정자에 접근할 수 있으며, 단지 짝짓기 선택만으로가 아니라 수정 시마다 클러치의 부성에 영향을 미칠 수 있다. 부성 유전자의 변이가 크고 정자 경쟁이 심해진 클러치의 결과로서, 암컷은 유전적 질과 자손의 수를 모두 최대화할 수 있다.^[34]

암호화된 선택은 암컷이 우선 정자를 선택할 수 있도록 한다. 따라서 암컷은 여러 번 짝짓기를 할 수 있고, 부성 표현형, 또는 다른 특성에 따라 난자에 정자를 할당할 수 있다. 노란 똥파리 같은 경우에, 특정한 수컷 특성은 특정한 환경 조건의 알을 낳는데 영향을 미칠 것이다. 여성은 환경과 상호 작용하는 기능으로서 남성의 질에 기초하여 정자를 선택할 수 있다.^[21] 파리 Dryomyza anilis와 같은 다른 종에서는 암컷이 다른 종보다 한 저장소에서 정자를 우선 선택한다. 이 종의 수컷들은 선호하는 저장 장소에 저장되는 정자의 수를 늘리기 위해 복부 태핑과 같은 행동을 발달시켰다.^[35] 이러한 저장 패턴, 암호화된 선택, 남성 행태에 대한 증거는 밀가루 딱정벌레 트리볼륨 카스타네움에도 존재한다.^[36]

메커니즘

여성 근수축

생식계를 통해 정자조아를 저장구조로 이동시키는 수단으로서의 근육수축은 딥테라, 오르토프테라, 레피도프테라뿐만 아니라 로드니우스 프롤릭스(Rhodnius prolixus)와 볼 웨빌(Boll weeeeevil)에서도 검사되었다. R. prolixus에서는 난독의 리듬심근 수축이 부르사 코풀라트릭스와 정자운동의 수축을 일으킨다. 이러한 정조세포의 움직임은 정자세포가 정조세포 도관과 정조세포 저장소로 이동하는 결과를 낳는다.^[37][38][39] 볼 웨빌에서는 정자로부터 정자를 이동시켜 난자에 수정을 가할 수 있도록 수축 작용도 한다.^[40] 메뚜기에서는 신경계가 암컷의 생식 근육 수축을 시작한다는 것이 관찰되었다.^[41] R. prolixus와 같은 어떤 종에서는 정자 저장소로 정자를 이동시키는 수축은 사정 속의 남성 분비물에 의해 시작된다.^[37] 드로소필라의 당단백질 ACP36D와 같은 남성 분비물도 정자 저장을 위한 여성 생식 시스템을 준비하는 데 역할을 할 수 있다. 그것은 정자 저장 장기에 대한 정자조아의 접근을 가능하게 하는 자궁 모양에 변화를 일으킨다.^[42]

여성 곤충 신경계

여성 곤충 신경계는 정자 저장과 관련된 많은 과정에 영향을 미친다. 신경계는 근육 수축, 액체 흡수, 호르몬 방출 신호를 보낼 수 있는데, 이 모든 것이 정자를 저장 기관으로 이동시키는 데 도움이 된다.^[43] 유전자 조작을 통해 암컷 과일파리(드로소필라 멜라노가스터)의 신경계가 남성화된 신경계로 대체되자, 여성 신경계가 독특하고 정자를 제대로 보관해야 한다는 정자 저장이 영향을 받았다.^[44]

신경계는 몇 가지 수정 방법을 담당한다. 철새 메뚜기(Locusta migratoria)에서는 생식기실에 알이 있으면 정자수축 수축이 증가하는 결과를 초래한다. 그 결과 난자를 수정하기 위해 정자가 분비된다. 그런 다음 신경루프(N2B신경을 통과하는 8번째 갱년기에서 N2B2, N2B3, N2B4, N2B6b신경에 이르기까지)가 활성화되어 정자가 근육수축을 통해 난자를 수정하도록 유도한다.^[43] 카리브해 과일파리(Anastrepha suspensa)에서는 정조세포와 그 도관이 모두 첫 번째 복부 후미트 아래에 위치한 복강낭에 의해 내향된다.^[45] 이 위치는 정자 수용기가 암컷 파리에게 흡수되거나 방출되는 정자의 양을 압축하고 영향을 줄 수 있음을 시사한다.^[45]

참조