کشف سه فاز اسپرماتوژنز در دنیای خزندگان

تصویر فاز فعال یا Active phase در سوسماران زاگرس مرکزی (Trapelus lessonae; Agamidae)، ساختار بیضه (بالا چپ)، اپیدیدیم (بالا-راست) و لوله سمنیفروس (زمینه). فلش ها بزرگنمایی ساختار را نشان میدهند.
تا سال ۲۰۰۵ اسپرماتوژنز در خزندگان به دو دوره تقسم بندی می شد. اما مقاله ای که توسط نویسنده در سال ۲۰۰۶ به چاپ رسید سه فاز اسپرماتوژنز را در دنیای خزندگان کشف نمود. با کشف سه فاز خیلی از مسائل علمی مربوط به اکولوژی تولید مثل هموار شد و در آینده راه اکولوژی تولید مثل در خزندگان هموارتر خواهد شد.
کشف سه فاز اسپرماتوژنز در دنیای خزندگان در ژورنالی بین المللی و ISI (Zoology in the Middle East) در دانشگاه Heidelberg آلمان در سال ۲۰۰۶ توسط نویسنده به چاپ رسید.
Torki, F. ۲۰۰۶. "Spermatogenesis of the agama Trapelus lessonae in the central Zagros Mountains, Iran" Zoology in the Middle East, ۳۸: ۲۱-۲۸.
تحقیق حاضر ۴ سال به طول انجامید و سرانجام پس از یک سال داوری توسط دانشمندان مطرح جهانی از سوی ژورنال مذکور برای چاپ پذیرفته شد و سرانجام در سال ۲۰۰۶ به چاپ رسید. این نتیجه بر اساس شرایط آزمایشگاهی نبوده، بلکه نتیجه زحمات نویسنده در شرایط طبیعی بوده. نمونه گیری در کوه چغا سلمان نور آباد لرستان، حاشیه غربی زاگرس مرکزی در ارتفاعات بالای ۱۹۰۰ متر صورت گرفته. مطالعات آزمایشگاهی توسط نویسنده در دانشگاه رازی انجام شده. به همین دلیل این مقاله با آدرس دانشگاه رازی به چاپ رسیده.
به دلیل اهمیت موضوع نیاز دانسته شد که مطالب را به صورت دسته بندی در اختیار خوانندگان قرار دهیم، تا هرکدام مطلب مورد نظر خود را بخوانند. بنابراین مطلب را به سه بخش تقسیم مینماییم و بر همین اساس در زیر به تشریح آنها میپردازیم:
الف) خلاصه ای از کشف سه فاز اسپرماتوژنز (برای عموم)
ب) خلاصه ای از مقاله (برای رشته های وابسته همچون زیست شناسی، پزشکی، معلمین زیست شناسی و دیگر رشته ها و یا مشاغل وابسته)
ج) تحقیقات آتی و یادداشت نویسنده (برای عموم)
در زیر به هر کدام به صورت جداگانه میپردازیم:
الف) خلاصه ای از کشف سه فاز اسپرماتوژنز برای عموم
تولید مثل یکی از مهمترین موضوعات زیست شناسی میباشد. فهمیدن مکانیسم آن از دیدگاه های مختلف از جمله مولکولی، بافت شناسی و اکولوژی بسیار مهم میباشد و هر کدام میتوانند کمکی بزرگ به حل خیلی از مشکلات بکنند.
در دنیای خزندگان تا سال ۲۰۰۵ موضوع تولید مثل از دیدگاه بافت شناسی-سلولی و مولکولی مطرح و بررسی میگردید. در مقاله چاپ شده سعی شد که از دید اکولوژیک به بیان موضوع بپردازد، و از روش های غیر از روش های گذشته استفاده نماید. از جمله این روش ها استفاده از یک نوع آنالیز آماری میباشد که برای اولین بار در موضوع تولید مثل از آن استفاده شد. در این مقاله سه فاز اسپرماتوژنز در دنیای خزندگان به اثبات رسید. موضوع مهم این است که این تحقیق در شرایط آزمایشگاهی نبوده بلکه حاصل نتایج مطالعات در طبیعت بوده. به بیانی دیگر نتایج حاصل از این مقاله از دل طبیعت به دست آمده. نتیجه این تحقیق برای سازمان محیط زیست و دیگر مراکز که مربوط به حفاظت هستند بسیار با اهمیت میباشد. از اینکه یک ایرانی توانست برخی موضوعات به دنیای اکولوژی اسپرماتوژنز را برای اولین بار بیان نماید خوشحال هستم. اما متاسفانه ادامه راه را که بسیار پر اعمیت میباشد را کشورهای پیشرفته انجام خواهند داد، به دلیل اینکه دارای تکنولوژی پیشرفته ای هستند و میتوانند موضوع جدید را به بهترین نحو از دیدگاه مولکولی بیان نمایند.
ب) خلاصه ای از مقاله برای رشته های وابسته همچون: زیست شناسی، پزشکی، معلمین زیست شناسی و دیگر رشته ها و یا مشاغل وابسته
سوسماران به طور کلی سه تیپ تولید مثلی را نشان می دهند (۸): ممتد، Associated و Dissociated . در زیر به بررسی هر کدام از آنها میپردازیم:
۱) تیپ تولید مثلی ممتد: تولید مثل در این تیپ در طول سال اتفاق افتاده، یعنی فعالیت جنسی در دو جنس نر و ماده در طول سال وجود دارد و میتوانند جفت گیری را انجام دهند. در این تیپ تولید مثلی، جنس ماده در طول سال تخم گذاری را انجام داده. میتوان در بررسی جمعیتی نمونه های جوان تازه از تخم درآمده را در طول سال مشاهده نمود. این تیپ تولید مثلی در نواحی تروپیکال اتفاق افتاده (۵,۹,۱۰). چرا که در این نواحی شرایط محیطی مسائدی برای تولید مثل ممتد وجود دارد.
۲) تیپ تولید مثلی یاDissociated : فعالیت جنسی در نرها و ماده ها هر دو محدود به زمان خاصی از سال میباشد اما این محدودیت برای جنس نر بیشتر میباشد. زمانی که سیستم جنسی نر فعال است آمیزش جنسی را با جنس ماده انجام داده، اما لقاح صورت نمیگیرد و اسپرم در دروم سیستم جنسی ماده ذخیره میگردد. دلیل این امر مسائد نبودن شرایط محیطی برای لقاح و تولید نسل میباشد. زمانی که شرایط محیطی مسائد شد لقاح در درون سیستم جنسی جنس ماده صورت گرفته. در این فاصله زمانی (آمیزش تا لقاح) اسپرمها در سیستم جنسی جنس ماده ذخیره میگردد. این تیپ اسپرماتوژنز بیشتر در نواحیی اتفاق می افتد که به طور ناگهانی شرایط کلیمایی به هم میخورد و دارای فصول بارانی و خشک میباشند، مانند نواحی نئوتروپیک یا برخی نواحی معتدل گرم (۶,۷,۱۲)
۳) تیپ تولید مثلی یاAssociated : فعالیت جنسی در دو جنس نر و ماده در محدوده زمانی خاصی از سال اتفاق می افتد. در این تیپ، آمیزش جنسی و لقاح در یک زمان صورت گرفته، یا به بیانی دیگر بین آمیزش و لقاح همزمانی وجود دارد، این تیپ اسپرماتوژنز بیشتر در نواحی کلیمایی معتدل و بخصوص سرد رخ داده (۲-۴).
ناحیه مطالعاتی زمستانی سرد و تابستان ملایمی دارد . بارندگی ها در این ناحیه از اوایل پاییز شروع شده و تا اواسط بهار به طور پراکنده ادامه پیدا می کند. به دلیل بالا بودن ارتفاع، رطوبت در طول سال وجود دارد مگر در مدت زمان کوتاهی در اواسط مرداد ماه. معمولاً شروع فصل سرد در این ناحیه از نیمه دوم آذر ماه با بارش برف آغاز شده و تا پایان اسفند ماه ادامه دارد. تاکسون مورد مطالعه حدود پنج ماه از سال، از اوایل پاییز تا اواخر زمستان را در خواب زمستانی بسر میبرد و از نظر بیولوژی رفتاری در حالت رکود میباشد. اما در بقیه سال فعالیت زیستی را از خود نشان داده و از نظر بیولوژی رفتاری فعال میباشد. برای بررسی تولید مثل و به خصوص اسپرماتوژنز، گونه Trapelus lessonae را از خانواده Agamidae در نظر گرفته. چرا که این تاکسون در زاگرس پراکندگی بالایی دارد و در زیستگاه های متنوعی از جمله نواحی جنگلی، کوهستانی فاقد جنگل و دشتی زیست میکنند (۱,۱۱). برای نمونه برداری به طبیعت رفته و نمونه های نر بالغ را انتخاب نموده. سپس آنها را به آزمایشگاه برده و تشریح نموده. سیستم جنسی آنها را در فرمالین ۳.۷% گذاشته. مراحل بافت شناسی را بر اساس رنگ آمیزی هماتوکسیلین ائوزین (H&E) اجرا نموده. و مقاطع بافتی را تهیه نموده. برای این بررسی به بررسی سلولی و بافت شناسی پرداخته و در نهایت با استفاده از آنالیز (Canonical Discriminant Factions) DF به تحلیل کمی داده ها پرداخته.
برش های بافتی نشان داد که بیضه از سمنیفروس های بسیار زیادی تسکیل شده است. در زیر میکروسکوپ هر سمنیفروس به صورت لوله ای جداگانه میباشد که برش عرضی خورده است. سمنیفروس ها در کنار همدیگر به صورت دایره ای، بیضی و بینابین دیده میشوند. لایه ای از بافت همبند اطراف کل سمنیفروس ها را پوشاند. بین سمنیفروس ها سلول های در فضای زمینه وجود دارد. بیشتر این سلول ها از نوع فیبروسیت میباشند. بر اساس مقاطع بافتی تهیه شده سمنیفروس ها و اسپرمیداکت در طول فعلیت زیستی تفاوتهایی را نشان داده. در زیر به بررسی تفاوت های مشاهده شده در مقاطع تهیه شده میپردازیم. در تمامی مقاطع بافتی تهیه شده در دوره پس ا ز زمستانخوابی میتوان اسپرماتوگونی ها، اسپرماتوسیت های اولیه و ثانویه را مشاهده نماییم. علاوه بر این سلول ها اسپرم ها را به صورت شناور در داخل لومن سمنیفروس میتوان مشاهده کرد. این در حالی است که در دوره پیش از زمستانخوابی اسپرماتوسیتی در لایه ژرمینال نمیتوان مشاهده نمود و همچنین اسپرمی را در داخل لومن سمنیفروس نمیتوان مشاهده نمود. از طرفی دیگر برش های تهیه شده از اسپرمیداکت نشان داد که در دوره پس از زمستانخوابی درون اسپرمیداکت پر از اسپرم است اما در دوره پیش از زمستانخوابی لومن اسپرمیداکت خالی از هر گونه اسپرم است. بنابراین بر اساس مطالعات کیفی بافتی میتوان نتیجه گرفت که در دوره پس از زمستانخوابی اسپرماتوژنز فعال میباشد ولی در دوره پیش از زمستانخوابی اسپرماتوژنز غیر فعال میباشد. بررسی های بیشتر در مورد بقیه ماه های سال یعنی بین دو دوره پس از زمستانخوابی و پیش از زمستانخوابی نشان داد، هر چه به طرف زمستانخوابی پیش میرویم از فعالیت اسپرماتوژنزی کاسته شده تا اینکه در پیش از زمستانخوابی اسپرماتوژنز کاملا متوقف میگردد. نتیجه آنالیز DF نشان داد که صفات مورد بررسی براساس ماه های سال نظمی خاص دارند و تا حدودی سه گروه جدا را نشان داد. با ادغام نتایج آماری و کیفی بافتی میتوانیم سه فاز اسپرماتوژنز را در گونه Trapelus lessonae در فلات غربی ایران، زاگرس مرکزی به شرح زیر ارائه داد:
۱) فاز فعال در ماه های که اسپرماتوژنز در آن اتفاق افتاده و میتوان اسپرماتوسیتها ی اولیه و ثانویه و همچنین اسپرماتوزوئیدها را در لومن سمنیفروس یا لومن اپیدیدیم مشاهده نمود.
۲) فاز استراحت، در این فاز اسپرماتوسیتها و اسپرماتوزوئیدها را نمیتوان مشاهده نمود و فاز
۳) فاز انتقالی، در این فاز برخی نمونه ها واجد اسپرماتوزوئید و اسپرماتوسیت در سمنیفروس اند اما برخی دیگر فاقد اسپرماتوزوئید و اسپرماتوسیت در سمنیفروس اند.
نیاز نیست که بیشتر از این موضوع را ادامه دهیم بنابراین اهم مطالب دیگر مقاله به شرح زیر میباشد: (۱) در این مقاله برای اولین بار اسپرماتوژنز را از دیدگاه اکولوژی تعریف نموده،
۲) دو فرضیه در زمینه اسپرماتوژنز ارائه شده است،
۳) تعارف قبلی برای دوره های اسپرماتوژنز اصلاح شده و تعریف جدیدی برای آن گذاشته شده،
۴) تیپ اسپرماتوژنز ممتد را به ناحیه ITCZ محدود نموده،
۵) رابطه همگرایی تکاملی و گونه زایی را با اسپرماتوژنز بیان نموده،
۶) کاربرد آنالیز DF برای اولین بار در مباحث تولید مثلی و مکانیسم کاربرد آن توسط نویسنده.
ج) تحقیقات آتی و یادداشت نویسنده
متاسفانه به دلایلی که برخی از آنها در زیر آورده شده فعالیت هایی نویسنده محدود شده. امار لازم شد که توضیحاتی درباره دیگر فعالیت های نویسنده و مرکز تحقیقاتیش داده شود. مهمترین فعالیتهایی که پایان یافته:
۱) ارائه و چاپ فرضیه
TDH، (۲) کشف فاز
Activation، (۳) شناسایی نقاط داغ در دو جنس از سوسماران در قاره پاله آرکتیک، و ... فعالیت های بیشتری در دست اجرا میباشد که در آینده نه چندان دور برای چاپ به بهترین ژورنال های بین المللی فرستاده خواهد شد. اما موضوعی که برای خدمت به ذخایر ژنتیکی فلات ایران در مرکز تحقیقات FTEHCR اجرا میگردد (و خواهد گردید) و دارای عظمت خاصی است نگهداری و پرورش گونه های اندمیک خزنده و دوزیست ایران میباشد. این برنامه از سال ۲۰۰۷ آغاز شده و تا سال ۲۰۱۰ به طول خواهد انجامید. تا کنون هیچ مرکز یا اداره یا سازمان دولتی و یا غیر دولتی حمایت خود را اعلام نکرده است (با کمال تاسف). همچنین این مرکز پروژه مشترک بین المللی خود را با یکی از دانشگاه های ایتالیا روی عقرب های ایران شروع نموده که تا مدتی دیگر اولین نتیجه تحقیقاتی مشترک بین المللی را برای چاپ به یک ژورنالی بین المللی فرستاده خواهد شد، این برنامه بین المللی نیز در سال ۲۰۰۸ ادامه دارد.
ادامه فعالیت های تحقیقاتی این محقق در زمینه مورد بحث به دلیل حمایت نشدن از طرف هیچ سازمان دولتی و غیر دولتی تا کنون متوقف مانده. این در حالی است که این ایشان پیشنهادهایی را به کرات به دانشگاه های مختلف همجوار داده اما متاسفانه بر خلاف انتظار جواب رد را به ایشان داده اند. بهتر است جواب را بشنوید "نیاز به شما ندایم" (البته با لحنی بسیار تحقیر آمیز). بسیار جالب است که حتی دانشگاه پیام نور نهاوند هم این جواب را در جواب درخواست ایشان تکرار کرده بود. در دانشگاهی همچون پیام نور نهاوند تا کنون گروه زیست شناسی آن نتوانسته حتی یک مقاله در سطح بین المللی چاپ کند، اعلام بینیازی تحقیقاتی کرده اند. این جواب دانشگاه پیام نور نهاوند سیار حیرت انگیز است و شایسته مسئولین محترم ایران اسلامی نمیباشد. چرا که مقام معظم رهبری (حفظه الله) تاکید مستقیم بر حمایت از تولید کنندگان علم میکنند. شبیه اینطور موضوعاتی فراوان است و همین موضوعات باعث نارضایتی مردم از مسئولین میگردد و نتیجه آن چیزی جز نارضایتی مردم از نظام نیست. این محقق دلایل رد ایشان از طرف این دانشگاه و دیگر دانشگاه ها و مراکز آموزش عالی را میداند (این دلایل ریشه در قدرت طلبی انسان دارد). بنابراین دست از فعالیت های تحقیقاتی بر نمی دارد و با تاسیس مرکز تحقیقات خصوصی راه خود را ادامه میدهد. این عملکرد محقق (که یک جور نوع آوری در دنیای علوم پایه در سطح کلان محسوب میگردد) باعث میگردد که مردم نسبت به نظام دیدی مثبت را پیدا نمایند. از طرفی دیگر چاپ نموده نتایج تحقیقات این محقق در سطوح بین المللی نیز این مطلب را در سطح بین المملی بیان میکند. با این گفته ها، این مرکز و این محقق تا چه زمانی میتواند اینچنین برای ایران اسلامی جان فدایی نماید. آیا بهتر نیست جایی را برای خود انتخاب نماید که ارزش او را میدانند؟
من که از بازترین پنجره با مردم این ناحیه صحبت کردم حرفی از جنس زمان نشنیدم
و همچنبن بهتر است که به مسئولین محترم که برای غنی کردن دانشگاه های ایران از افراد خارجی با هزینه ای بالا دعوت مینمایند بگوییم:
اینجاست یار گم شده گرد جهان مگرد
براستی که بایستی در سرزمین وسیع ایران به دنبال نبوغ گشت نه در خارج ایران. یا به بیانی دیگر، ابتدا بایستی افراد داخل کشور خود را شناسایی نماییم و سپس دنبال اغیار برویم. نبوغ بسیاری در ایران وجود دارد که میتوانند کشور ایران را از هر نظر به بالاترین حد ممکن ببرند، اما متاسفانه با نابود شدن علایق و شخصیت اینچنین افرادی چه انتظاری از آینده کشور مان خواهیم داشت. امید است که مسئولین محترم یا هر کسی که مطالب این بحث را می خواند قدری بیاندیشد.
بحث را با طرح یک سوال که مسئولین محترم بایستی به آن جواب بدهند به پایان میبریم:
براستی هزینه حمایت از تولید کنندگان علم به چه کسی می رسد؟ تولید کنندگان علم؟ یا ....؟

فرهنگ ترکی
مرکز تحقیقات اکولوژی و خزنده دوزیست شناسی
(Farhang Torki Ecology and Herpetology Center for Research, FTEHCR)
Reference:
۱) Anderson, S. C. ۱۹۹۹. The Lizards of Iran. – Society for the Study of Amphibians and Reptiles, Ithaca (New York), ۴۱۵ pp.
۲) Censky, E.J. ۱۹۹۵. Reproduction in two Lesser Antillean populations of Ameiva plei (Teiidae). J. Herpetol. ۲۹: ۵۵۳-۵۶۰.
۳) Diaz, J.A., Alonso-Gómes, A.L., Delgado, M.J. ۱۹۹۴. Seasonal variation of gonadal development , sexual steroids, and lipids reserves in a population of the lizard Psammodromus algirus. J. Herpetol. ۲۸: ۱۹۹-۲۰۵.
۴) Huang, W.S. ۱۹۹۷. Reproductive cycle of the oviparous lizard Japlura brevis (Agamidae: Reptilia) in Taiwan, Republic of China. J. Herpetol. ۳۱: ۲۲-۲۹.
۵) Jenssen, T.A., Nunez, S.C. ۱۹۹۴. Male and female reproductive cycles of the Jamaican lizard, Anolis opalinus. Copeia. ۱۹۹۴: ۷۶۷-۷۸۰. Republic of China. J. Herpetol. ۳۱: ۲۲-۲۹.
۶) Guillette, L.J.J., and Sullivan, W.P. ۱۹۸۵. The reproductive and fat body cycles of the lizard Sceloporus formosus. J. Herpetol. ۱۹: ۴۷۴-۴۸۰.
۷) Méndez de la Cruz, F., Guillette, L.J., Jr., Villagrán Santa Cruz, M., Casas-Andreu, G. ۱۹۸۸. Reproductive and fat body cycles of the viviparous lizard, Sceloporus mucronatus (Sauria: Iguanidae) . J. Herpetol. ۲۲: ۱-۱۲.
۸) Pough, F. H., R. M. Andrews, J. E. Cadle, M. L. Crump, A. H. Savitzky, K. D. Wells. ۱۹۹۸. Herpetology. – Upper Saddle River (New Jersey).
۹) Sherbrooke,W.C. ۱۹۷۵. Reproductive cycle of a tropical lizard, Neusticurus ecpleopus Cope, in Peru. Biotropica ۷: ۱۹۴-۲۰۷.
۱۰) Somma, C.A., Brooks, G.R. ۱۹۷۶. Reproduction in Anolis oculatus and Mabuya mabouya from Dominica. Copeia. ۱۹۷۶: ۲۴۹-۲۵۶.
۱۱) Torki, F. ۲۰۰۵. Base Factor on Home Ranges. ۵th conferences of Ichtiology and Herpetology. Florida-San Diego. USA. Internet: http://www.asih.org/meetings/۲۰۰۵/abstracts۲۰۰۵pt۴.pdf
۱۲) Van Wyk, J.H. ۱۹۹۵. The male reproductive cycle of the lizard Cordylus giganteus (Sauria: Cordylidae). J. Herpetol. ۲۹: ۵۲۲-۵۳۵.