Siittiö tekee kaikkensa ehtiäkseen perille ensimmäisenä

Kun kansainvälinen tutkijaryhmä kuvasi australialaisesta luolasta löydettyjä raakkuäyriäisten fossiileja nykyaikaisilla röntgenlaitteilla viime vuonna, se koki jymy-yllätyksen.

Noin millimetrin pituiset simpukkaa muistuttavat niveljalkaiset olivat säilyneet niin hyvin, että tutkijat pystyivät näkemään jopa kivettyneiden siittiöiden tuman rakenteen.

Koska raakkuäyriäisten siittiöt olivat verrattain suuria, niistä voitiin hahmottaa myös yksityiskohtia.

Luokan nykylajeilla koiraspuoliset sukusolut saattavat olla jopa kymmenen kertaa niin pitkiä kuin itse eläin eli sentin mittaisia. Ihmisen siittiöt ovat sen sijaan elimistön mitättömimpiä soluja, sillä ne ovat vain jokusen millimetrin tuhannesosan pituisia.

Hiiri: 6 tuntia
Rotta: 14 tuntia
Ihminen: 48 tuntia
Hevonen: 144 tuntia
Lepakko: 135 päivää 🥇

Australian muinaisten raakkuäyriäisten siittiöt ovat maailman vanhimpia laatuaan. Vähintään 16 miljoonaa vuotta vanhassa kerrostumassa säilyneet fossiilit todistavat osaltaan siitä, että siittiöillä on ollut tärkeä osuus eläinten suvullisessa lisääntymisessä jo hyvin pitkään.

Isyys ansaitaan loppukilpailussa

Ne eliölajit, joiden yksilöt ovat eri sukupuolta, voivat lisääntyä sukusolujen avulla. Kahden lisääntymissolun yhtyminen, hedelmöitys, asettaa aina osapuolille tiettyjä vaatimuksia.

Informaatiovarasto

Geneettistä tietoa sisältävää päätä ympäröi hattua muistuttava rakko, akrosomi, jossa on entsyymejä. Kun siittiö pääsee kosketukseen munasolun vankan solukalvon kanssa, entsyymit aktivoituvat.
Hitaasti palavan räjähdysaineen tavoin ne puhkaisevat solukalvoon reiän, jonka kautta pää pääsee ujuttamaan geneettisen informaation sisään.
Voimanlähde

Siittiön keskiosa on mitokondrioita täynnä oleva paksu kaulus. Nämä voimalat tuottavat siittiön liikkumiseen tarvitseman energian.
Ne puolestaan käyttävät polttoaineenaan fruktoosia eli hedelmäsokeria, jota siittiöitä kuljettavassa ja ravitsevassa siemennesteessä (spermassa) on runsaasti.
Moottori

Siittiötä kuljettaa eteenpäin häntä, joka toimii ruuvipotkurin tapaan eli kiertyy kuin kaira. Työnnön tehosta kertoo se, että esimerkiksi ihmisen siittiö voi uida 18 senttiä tunnissa.
Matka ei ehkä tunnu kovin pitkältä, mutta kun ottaa huomioon, että siittiö on vain 0,005 millimetriä pitkä, saavutus vastaa täysmaratonia tunnissa ja vartissa.

Siittiön tapauksessa matka munasolun luo voi olla täynnä vaaroja ja vaikeuksia. Monesti siittiöt joutuvat uimaan eteenpäin melkein kuin liisterissä alttiina ympäristötekijöille, jotka vain huonontavat niiden selviytymismahdollisuuksia.

Matkan hankaluuksiin on kuitenkin pätevä biologinen syy: ne varmistavat, että hedelmöityksen hoitaa aina valioluokan siittiö, joka on kunnostautunut hyvin haasteellisessa tehtävässä.

Sinänsä siittiön toimenkuva on varsin kapea. Sen kuuluu yksinkertaisesti toimittaa munasoluun puolet siitä geneettisestä tiedosta, jonka varassa uusi yksilö voi kehittyä.

Perimän kuljetus tapahtuu yleensä vesiteitse, olipa sitten kyse ulkoisesta hedelmöityksestä, kuten kalojen kutemisesta, tai sisäisestä hedelmöityksestä, kuten parittelusta eli yhdynnästä.

Siittiöt osaavatkin lähes poikkeuksetta uida.

Lammas: 5 tuntia
Ihminen: 2 tuntia
Hamsteri: 1 tunti
Hiiri: 15 minuuttia
Nauta: 2-3 minuuttia 🥇

Siittiöt ovat melko mitätön uhraus

Maapallon varhaisimmat eliöt lisääntyivät todennäköisesti nykybakteerien tavoin suvuttomasti jakautumalla.

Sitä, milloin ensimmäiset varsinaiset siittiöt tarkalleen kehittyivät, voidaan vain arvailla, mutta siitä ollaan varmoja, että niiden historia ulottuu paljon kauemmas menneisyyteen kuin muinaisten australialaisten raakkuäyriäisten elinaikaan.

Rammat siittiöt lyövät ällikällä

Afrikkalaiset kaljumyyriköt, joita ennen nimitettiin kaljurotiksi, ovat monella tapaa omituisia nisäkkäitä. Ne sietävät hämmästyttäviä hiilidioksidi- ja ammoniakkimääriä eivätkä ne yleensä sairastu syöpään vanhoinakaan.

Lisäksi niiden sosiaaliset suhteet maanalaisissa yhteisöissä muistuttavat yhdyskuntahyönteisten kastijakoa. Kaiken kukkuraksi niillä on oudot siittiöt. Muilla lajeilla vain pieni osa koiraiden sukusoluista on niin viallisia, että niiden hedelmöityskyky on kyseenalainen.

Kaljumyyriköillä käytännössä kaikki siittiöt ovat kakkoslaatua: ne ovat valmiiksi raihnaisia, uivat mitenkuten ja pyrkivät kaikkea muuta kuin määrätietoisesti pääsemään munasolun luokse.

Suvullisen lisääntymisen vaatimat koiras- ja naaraspuoliset sukusolut ovat varmasti hyvin vanhaa perua, sillä siittiöitä ja munasoluja esiintyy hyvin erilaisilla eläimillä, kuten nisäkkäillä, matelijoilla, linnuilla, kaloilla ja sammakoilla.

Siittiöiden läpimurtoa helpotti luultavasti se, että koiras voi tuottaa niitä jatkuvasti paljon ilman merkittäviä energiaja raaka-ainepanostuksia.

Kun matkaan lähtee kerralla miljoonia siittiöitä, riski, että yksikään niistä ei pysty hedelmöittämään munasolua, on pieni.

TURSAS LUOVUTTAA LONKERON SEURAAVAVAN SUKUPOLVEN HYVÄKSI

Kun 1700-luvun lopulla alettiin selvittää paperiveneeksi nimitetyn tursaslajin elintapoja ja piirteitä, pantiin merkille, että naarailla oli usein vaippaontelossaan 12 pitkulainen lisäke, jota epäiltiin loiseksi.

Marevision/ImageSelect & r. Kuiter/OceanwideImages

Mato sai nimekseen Hectocotylus. Tutkijat olivat pahasti hakoteillä, sillä kyseessä on paritteluelin. Yksi koiraan lonkeroista muuttuu siittimeksi, jolla se vie siittiöitä sisältävät pakkaukset naaraan vaippa-onteloon.

Marevision/ImageSelect & r. Kuiter/OceanwideImages

Kun niiden kuljetus tulee ajankohtaiseksi, lonkero katkeaa irti ja hoitaa hedelmöityksen naaraan suosiollisella avustuksella. Itse koiras joutaa jo kuolla.

Marevision/ImageSelect & r. Kuiter/OceanwideImages

Siittiöiden avulla tapahtuva suvullinen lisääntyminen onkin biologisesti edullista.

Lisäksi se varmistaa, että vanhempien perintöteki jät sekoittuvat ja saavat aikaan uusia ominaisuusyhdistelmiä jälkeläisessä.

Marsu: 80 miljoonaa
Ihminen: 280 miljoonaa
Lammas: 1 miljardi
Nauta: 3 miljardia
Sika: 8 miljardia 🥇

Myös osa kasveista, kuten saniaiset ja sammalet, hyödyntää siittiöitä lisääntymisessään. Niillä kuitenkin suvullisesti ja suvuttomasti lisääntyvät sukupolvet vuorottelevat säännöllisesti.