sunnuntai 20. marraskuuta 2022

Mitä ihmeellistä tapahtuu hedelmöittymisen hetkellä

Vanha "synnytyslaitosvitsi" on, että missä yksi pois yhdestä on kaksi. Toinen samankaltainen laskutoimitus on, kun kahdesta tuleekin yksi. 

Suvullinen lisääntyminen perustuu siihen, että kahdesta puolikkaasta tulee yksi kokonainen. Siksi suomenkielen sana sukupuoli on erittäin hyvä: puoli on puolet, 50%, ½ - kun näitä laitetaan kaksi yhteen, tulee yksi kokonainen, ½+½ = 1. 

Raamattu sanoo tämän asian näin: 

Siksi mies jättäköön isänsä ja äitinsä ja yhtyköön vaimoonsa, ja heistä tulee yksi liha.  (RK: 1. Moos. 2:24)

Mutta miten tästä uudesta ihmisestä, yhdestä, tulee taas ½, jotta seuraavakin sukupolvi täyttää tämän kaavan ja mitä tapahtuu sillä hetkellä, kun kaksi puolikasta todella muodostavat yhden kokonaisuuden?


Tässä kuvassa kahdesta tulee yksi - lisää selitystä kuvasta alla. 


Sukusolujen muodostumien

Ihmisen kasvu perustuu solujen jakautumiseen. Solun jakautumisessa ensin solu kopioi perimän eli DNA:n ja sitten vasta solu jakautuu kahdeksi. Näin molemmissa uusissa soluissa on sama perimä, joka oli alkuperäisessäkin solussa. 

Sukusolujen jakautuminen on edellistä monimutkaisempaa. Siinä äidiltä ja isältä tulleet kromosomit jälleen ensin kopioidaan kuten normaalissakin solun jakautumisessa. Sen jälkeen isältä ja äidiltä saadut kromosomit sijoitetaan vastinpareiksi ja ne vaihtavat keskenään osia perimästään (tekijäinvaihto). Tämä varmistaa, että kukaan ei saa täysin samoja kromosomeja kuin vanhempansa - perimä sekoittuu sukulinjojen välillä. Tämän jälkeen solu jakautuu kahdesti, jolloin sukusoluun tulee vain puolet normaalista perimästä. Yhdestä solusta tässä prosessissa tulee siis neljä sukusolua. (Olen kirjoittanut tästä prosessista, kts. viite 1.)


Isältä ja äidiltä perityt kromosomit vaihtavat osia osana sukusolujen kehitystä. Näin lapsi saa aina perimää molempien vanhempien kaikilta isovanhemmilta.


Miehillä siittiöitä muodostuu lukematon määrä elämän aikana kun taas naiselle munasoluja vain muutamia satoja. Kun siittiöt saapuvat emättimen kautta kohtuun, kohtaavat ne monia esteitä, loukkuja ja myrkyllisiä kemikaaleja. Sadoista miljoonista siittiöistä on lopulta jäljellä vain pari tusinaa. Matkalla ne myös "kypsyvät" valmiiksi ja saavat lisäenergiaa juottoasemilta ihan kuin maratonjuoksijat. 

Jos ajoitus oli oikea, kohtaavat ne muutama tuntia sitten irronneen munasolun munanjohtimessa.  Tällöin tapahtuu hedelmöittyminen ja hedelmöittynyt munasolu jatkaa matkaansa kiinnittyäkseen lopulta kohtuun. Voit katsoa lisää koko tästä prosessista tästä videosta: https://www.youtube.com/watch?v=_5OvgQW6FG4 (2). Tässä artikkelissa sen sijaan keskitymme siihen monumentaaliseen hetkeen, kun kahdesta todella tulee yksi.


Hetki jolloin kaksi tulee yhdeksi

Näiden muutaman kymmenen siittiön lopulta saapuessa munasolun luokse tapahtuu jotain todella merkillistä. Tarkoitus on, että vain yksi siittiö hedelmöittää munasolun. Kun tämä valittu siittiö läpäisee munasolun kalvon, välähtää solussa valo - ihan oikeasti.(3) 

Tällä hetkellä myös tiedetään millainen perimä uuteen ihmiseen tulee, vaikka vielä ei kahdesta ole tullut yksi. Tiedetään myös onko se poika vai tyttö.

Valon välähdys tulee siitä, että munasolun kaksikerroksinen solukalvomekanismi huolehtii siitä, että vain yksi siittiö pääsee solun sisään. Nämä kaksi kerrosta ovat ikään kuin kaksi porttia. Vaikka ensimmäisestä portista olisi pääsemässä läpi useampi siittiö eri puolilta munasolua, ensimmäisen siittiön tarttuessa toisen portin ovenkahvaan sulkeutuu ensimmäinen portti ja jättää muut siittiöt jumiin sen taakse. 

Siittiön "ydinkärjessä" on kemikaaleja, joka mahdollistavat toisen portin avautumisen. Kun tämä ydinkärki "räjähtää", munasolu reakoi tähän vapauttamalla 10 miljardia sinkkiatomia sen solu pinnalla olevista varastoista. Tämä sinkkiräjähdys toisaalta estää muiden siittiöiden tulon ja toisaalta saa aikaiseksi valonvälähdyksen fluoresoivassa aineessa solun pinnalla. Tämä välähdys voidaan kuvata, kts video alla.



Tässä vaiheessa myös siittiön sisältö purkautuu munasolun sisälle. Pääosa sisällöstä on se puolikas perimä, mikä aikaisemmin muodostui sukusolujen jakautumisessa. Munasolussa itsessään on äidiltä tuleva puolikas perimä (tai oikeastaan siellä on koko perimä, mutta vain puolet käytetään). DNA:n lisäksi siittiöstä siirtyy munasolun sisälle epigeneettistä perimää, joka ohjaa jatkossa hedelmöittyneen munasolun kehitystä. 


Miten tieto yhtyy

Nyt munasolun sisällä on kaksi eri ihmisen perimän puolikasta - näin tapahtuu vain hedelmöittymisessä, ei koskaan normaalien solujen tapauksessa. Perimät eivät vielä ole kuitenkaan löytäneet toisiaan. Sillä ensin siittiön perimä saa ympärilleen oman tumakalvon, jonka sisällä perimä rakentuu 23 kromosomiksi. Siittiön sisällä DNA oli niin tiukasti pakattu, että kromosomirakenne ei ollut mahdollinen: sieltä uupui riittävä määrä histoniproteiineja, jotka olisivat vastanneet kromosomien rakentumisesta. Nyt munasolun sisällä siittiön DNA saa munasolun histoneita ja DNA:n proteiinikoneiston käyttöönsä.

Kun sekä siittiön että munasolun kromosomit ovat muodostuneet omissa tumissaan munasolun sisällä, yhtyvät nämä tumat. Nyt kaikki on valmista suureen ja ihmeelliseen tapahtumaan: isän ja äidin perimä, geneettinen tieto, ihmisen rakennusohje, tulee yhdeksi. Se tapahtuu siis vasta monen vaiheen jälkeen eikä suoraan silloin, kun siittiö läpäisee munasolun pinnan. 

Yhdistyneessä tumassa on mikrotubuluksia, ikään kuin siimoja, joiden mukaisesti kromosomit asettuvat. Tämän avulla vastinkromosomit isältä ja äidiltä asettuvat vastakkain pareiksi. Tuman proteiinikoneet tunnistavat vastinkromosomit samoiksi ja huolehtivat siitä, että vain samat kromosomit muodostuvat pareiksi. Nyt solulla on mahdollisuus käyttää rakentumiseensa sekä isältä että äidiltä tulleita geenejä. Tämä tekee uudesta yksilöstä geneettisesti ainutlaatuisen ja yksilöllisen.


1. Kaksi erillistä tumaa munasolun sisällä.



2. Tumat yhdistyvät ja mikrotubulukset muodostuvat.



3. Isältä ja äidiltä tulleet kromosomit ovat muodostaneet yhden perimän.
Tieto uudesta ihmisestä on valmis.


Yllä olevat kuvat ovat tästä animaatiovideosta: https://youtu.be/_5OvgQW6FG4?t=249

Kaikki muut kromosomit ovat rakenteeltaan samanlaisia paitsi X ja Y kromosomit. Y-kromosomi on vain miehellä, joten se tulee siittiöltä. Puolella siittiöistä on Y-kromosomi ja puolella X. Jos läpäissyt siittiö sisälsi Y-kromosomin tulee lapsesta poika, jos X-kromosomin tulee lapsesta tyttö. Sekä Y- että X-kromosomin vastinkromosomi munasolussa on aina X-Kromosomi. Munasolussa ei siis koskaan ennen hedelmöitystä voi olla Y-Kromosomia, koska naisella ei ole omassa perimässään Y-kromosomia. Näin lapsen sukupuoli määräytyy, ennen kuin tsygootti (hedelmöittynyt munasolu) on jakautunut yhtään kertaa. 

Munasolulta tuli 23 kromosomia ja siittiöstä samoin 23 kromosomia. Vasta kun nämä yhtyivät vastinkromosomipareiksi, oli kahdesta puolikkaasta tullut yksi kokonainen, jolla on siis 46 kromosomia. Tämä ihmeellinen hetki tapahtui joitakin minuutteja sen jälkeen, kun siittiö oli läpäissyt munasolun kalvon ja jopa vuorokausi yhdynnän jälkeen. Näin kahdesta tuli yksi sillä hetkellä, kun vastinkromosomit 'tunnistivat' toisensa tai itse asiassa solun proteiinikoneisto tunnisti ne ja asetti ne pareiksi. 


Kaaviokuva perimän yhdistymisestä äidiltä ja isältä



Kertauksena koko prosessi sukusolujen muodostumisesta tsygoottiin. 


Vain osa selviää

Hedelmöittyneistä munasoluista vain osa selviää ja kehittyy. Suuri osa kuolee ensimmäisen päivän aikana. Syytä ei tiedetä. Jopa 20%:lle aviopareista käy niin, ettei heiltä selviä yksikään ja he voivat jäädä lapsettomiksi. (4) Ehkäpä heidän perimänsä ei ole yhteensopivaa. Lisäksi varsinkin länsimaissa miesten siittiöiden laatu on heikentynyt sukupolvi sukupolvelta niin, että hedelmöittyminen onnistuu enää koeputkessa jos sielläkään. Ja vielä siittiöiden määrä on kiihtyvässä laskussa.(5) Jos tämä kehitys yhä jatkuu - ja mikä sen pysäyttäisi - , ihmiskunta kokee sukupuuton lähitulevaisuudessa. 


Milloin sitten ihmisestä tulee ihminen tai milloin ihmisen sielu syntyy? Oikeasti tähän voi vastata vain Jumala. Aivan varmasti se tapahtuu kuitenkin hyvin paljon ennen kuin lapsi siirtyy kohdun lämpöisästä vedestä kylmään ulkoilmaan ja alkaa itse hengittämään. Kun tieto, perimä, yhtyi, ja kahdesta tuli yksi, ei sen jälkeen enää tarvittu mitään muuta kuin energiaa. Mitään muuta uutta geneettistä tietoa ei äidiltä tule kohtuun eikä syntymässäkään lapsen perimä lisäänny jollakin tavalla, joka tekisi siitä siinä vaiheessa ihmisen. 

Oleellista on siis se hetki, jolloin kahden ihmisen, isän ja äidin, perimät yhdistyivät munasolun sisällä yhdeksi kokonaiseksi perimäksi, yhdeksi paketiksi, joka kertoo tuliko lapsesta tyttö vai poika ja kaikki muutkin lapsen biologiset piirteet.  Siinä hetkessä kahdesta tuli yksi. 



Evoluutiohuomautus: Tämä monimutkainen ja pitkä suvullisen lisääntymisen prosessi on ihme. Yksinkertaiset eliöt, kuten bakteerit, eivät lisäänny suvullisesti vaan suvuttomasti jakautumalla. Jakautuminen onkin paljon energiatehokkaampi ja yksinkertaisempi tapa monistaa elämää. Silti yksisoluisillakin tunnetaan kahden solun yhtyminen ja tekijäinvaihto (karyogamy) hyvin samantapaisesti kuin hedelmöityksessä. Tämä tapahtuu  geneettisen tiedon monipuolistamiseksi. Suvullisella lisääntymisellä ei siis ole yksinoikeutta tähän geneettisen koodin sekoittumiseen. Siten se ei voi selittää, miksi suvullinen lisääntyminen olisi kehittynyt luonnonvalinnan avulla, niin kuin jotkut opettavat. Evoluutioteoria ei pysty selittämään, miksi suvullinen lisääntyminen on olemassa. Raamattu pystyy: niin kahdesta tulee yksi.  


Viitteet:

1. Tarkempi kuvaus sukusolujen muodostumisesta: https://mistametulemme.blogspot.com/2018/06/69-uusia-vaihtoehtoja-ilman-mutaatioita.html 

2. Kuvaus meioosista, jossa sukusolut muodostuvat: https://www.youtube.com/watch?v=kQu6Yfrr6j0 

3. Sinkki-ilotulitus munasolussa: https://www.nature.com/articles/s41557-021-00705-2

4. Hedelmöityksen epäonnistumisista https://www.sciencealert.com/scientists-are-figuring-out-why-so-many-ivf-embryos-fail-to-develop

5. Siittiöiden määrä kiihtyvässä laskussa:  https://academic.oup.com/humupd/advance-article/doi/10.1093/humupd/dmac035/6824414

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti