Az emlősök heréje miért a testen kívül helyezkedik el jellemzően? Ez így sokkal sérülékenyebb.

Nem tudom, nem az-e az ok, hogy a herék a legyártott spermiumokat viszonylag sokáig tárolják, alacsonyabb hőmérsékleten tovább életképesek, kisebb energiafelhasználás kell az életben tartásukat és kevesebb utángyártás is szükséges.

Persze ez csak tipp.

Érdekes kérdés, és most csak nagyon röviden néztem utána. Annyi ebből is látszik, hogy úgy tűnik, jelenleg nincs tudományosan egyértelműen elfogadott álláspont.

Csak az angol wikipedia oldal idevonatkozó részét néztem meg.

[link]

Főleg a fejezet elején elég kevés a hivatkozás, úgyhogy a megbízhatósága kérdéses. A legvalószínűbb szempontnak itt is a herék működéséhez szükséges alacsonyabb hőmérsékletet írják. Valószínűleg az ősi emlősök testhőmérséklete alacsonyabb volt a maiakénál. A spermiumokat termelő enzimek enne megfelelően fejlődtek ki. Mivel ezek magasabb testhőmérsékleten sokkal kevésbé működnek hatékonyan, előnybe kerültek azok az egyedek, melyek heréje a hasüregen kívül volt, miután magasabb lett a testhőmérséklet. (Új, magasabb hőmérsékleti optimumú enzim valószínűleg nehezebben alakult volna ki.)

Emellett megemlítenek még két hipotézist: az egyik szerint az ősi, kis termetű emlősöknek viszonylag nagy méretű herékre volt szükségük, ezért a hasüregen kívülre került, és az a legtöbb emlőscsoportban megmaradt később is. A másik szerint a herék hasüregen kívüli elhelyezkedése védelem a hasüregben fellépő nyomásváltozásokkal szemben.

"Persze, a spermiumok a normál testhőnél alacsonyabb hőfokon termelődnek rendesen, de ennek pont az az oka, hogy a testen kívüli heréket sok energiával lehetne csak jobban felfűteni, így a spermiumtermelés alkalmazkodott az alacsonyabb hőmérsékletű heréhez."

Itt szerintem kicsit fordítva ülöd meg a lovat. Valószínűleg nem azért van a heréknek alacsonyabb hőmérsékletre szükségük, mert a hasüregen kívülre kerültek (energia spórolás), hanem azért kerültek a hasüregen kívülre, mert alacsonyabb hőmérsékletre van szükségük.

Na, közben kicsit jobban utána olvastam. Konkrétan az alábbi két cikkben (az első egy tudományos publikáció, a másik egy ismeretterjesztő, de elég jónak tűnik):

[link]

[link]

Ami ezekből kitűnik, hogy rengeteg hipotézis van a külső herék eredetére, az előző hozzászólásomban írtak mellett felmerül a jelző érték (amiről a kérdező írt a kérdés leírásában), a spermiumok hosszabb tárolása (amiről Wadmalac írt) is, de emellett van olyan hipotézis, ami szerint a mutációs ráta csökkentésében segít a valamivel kisebb hőmérséklet.

Érdemes megnézni az első cikkben a törzsfát, ami szemlélteti, az emlősöknél az egyes csoportokban milyen heretípust találunk. Ami ebből látszik:

1. Az ősi emlősök heréje a hasüregben volt.

2. A külső here az evolúció során (legalább) kétszer jelent meg: egyszer az erszényeseknél, és egyszer a méhlepényes emlősök egy csoportjánál (Boreoeutheria).

3. Az utóbbi csoporton belül a külső here több esetben visszatért a testbe az evolúció során.

Tehát a belső heréjű emlősök két csoportra oszthatók: egy részüknél ez a jelleg elsődleges, nem volt külső heréjű ősük (tojásrakó emlősök, elefántok, szirének, ...). Másoknál viszont másodlagos a belső heréjűség, volt külső heréjű ősük (cetek, vízilovak, fókák, vakondok, sünök, orrszarvúak, tapírok, ...).

Ha a hipotéziseket megnézzük, szinte (?) mindegyik ellen lehet felhozni érveket. Az ellen, hogy ekkora hőmérséklet szükséges a heréknek, jogos érv, amit a kérdező felhozott, hogy rengeteg emlősfajnak van belső heréje, mégis vígan szaporodik. (Itt felvetnék egy saját ötletet: mi van, ha csereviszony van a herék védettsége, illetve a spermiumtermelés hatékonysága között? Azaz ugyan előnyt nyernek azzal a fajok, hogy a herék védettebb helyen lesznek, illetve a vízi fajoknál nem növelik a közegellenállást, de emiatt egységnyi tömegű here adott idő alatt kevesebb spermiumot tud termelni. Ehhez persze tudni kéne az utóbbi adatot, annak fényében könnyen eldönthető volna, hogy van-e esélye, de már lusta voltam ezt is megkeresni. Azt írták, hogy a belső heréjű fajok arányos heremérete nagyobb, de ennek más oka is lehet, lásd lentebb.)

Az ellen a hipotézis ellen, hogy a herének jelző funkciója van, jogos a kérdező érve, hogy a legtöbb faj esetében ez nem figyelhető meg. Emellett valószínűtlen is, hogy pusztán emiatt alakult volna ki a külső here. Ugyanakkor az lehetséges (sőt, bizonyos fajok esetében pl. egyes főemlősöknél biztos), hogy ilyen szerepe is lehet a heréknek, így ezeknél segítheti a külső heréjűség fenntartását.

Az ellen a hipotézis ellen, hogy a külső heréjűség a spermiumok hatékonyabb tárolásában játszik szerepet (amit Wadmalac is írt) az a fő érv, hogy a spermiumok nem a herékben, hanem a mellékherékben tárolódnak, így elég volna pusztán ezeknek a bőr felszíne alá kerülni. Azt nem tudom, azt tanulmányozták-e, mennyivel hatékonyabb a külső heréjűeknél a spermiumtárolás, mint a belső heréjűeknél. (Egyébként ezzel a hipotézissel kapcsolatban merült fel, hogy a belső heréjű fajok a nagyobb méretű heréikkel a rosszabb spermium tárolási képességüket kompenzálják.)

"mert hiszen a magasabb hőmérséklet meg hasüregi nyomás a vízi emlősöknél sem jelent problémát."

A hasüregi nyomással kapcsolatos hipotézist kicsit félre értetted (igaz, nem is nagyon fejtettem ki). Angolul 'galloping' hipotézisnek nevezik. A lényege az, hogy a vágtázás, szaladás alatt jelentős változások történnek a hasüregi nyomásban, amelyek károsan befolyásolhatják a spermiumok termelődését és tárolását. Ezért előnyös a külső herék kialakulása azokban a csoportokban, ahol ilyen mozgás jellemző, ugyanakkor azokban a csoportokban, ahol nincs ilyen mozgás, (a hipotézis alapján) nem származik előny. Ez a hipotézis magyarázza, miért alakult ki kétszer a külső heréjűség (mindkét esetben vannak vágtázó/ugráló fajok, a közös ős is rendelkezhetett ilyen tulajdonságokkal), magyarázza azt, miért nem alakult ki az elefántoknál, sziréneknél, stb. külső heréjűség (nem vágtáztak az őseik sem). Magyarázza , miért tűnhetett el a külső heréjűség a vízi és a földben élő emlősöknél (nem szükséges a külső heréjűség, ugyanakkor komoly hátrányt jelent). Amit nem magyaráz, hogy miért veszett el a külső heréjűség a rinocéroszoknál, tapíroknál (de erről azt írják az első cikkben, hogy a heréik ugyan a testen belül, de a hasüregen kívül, közvetlenül a bőr alatt találhatók). Szintén nem magyarázza, miért maradt meg a külső here nem vágtázó csoportokban (pl főemlősök). Ennek magyarázatához valószínűleg más hipotéziseket (pl. jelző funkció) kell segítségül hívni.

"Azt is figyelembe kell venni a hőmérsékleti elméleteknél, hogy az egyenlítőnél ugyanúgy kívül van a here, mint a sarkkörön túl, a törpecickányoknál ugyanúgy, mint a szarvasoknál."

A külső hőmérséklet azért kevés helyen haladja meg a 35 °C-t. Emellett a herék hőszigetelése azért így is elég hatékony, melegben a verejtékezés tud segíteni, a hideg helyen élő fajoknál pedig az, hogy a herék viszonylag védett helyen (a hátsó lábak között) vannak, hosszabb bundájú fajoknál a szőrzet is védi őket a hidegtől.

Összegezve nagyon sok hipotézis van a külső herék kialakulására. Nem tudjuk, melyik áll a legközelebb a valósághoz. Könnyen lehet, hogy több hatás is szerepet játszhatott a kialakulásukban és fenn maradásukban.

"a testüregekben lévő szervekre szerintem ugyanolyan nyomásnövekedés hathat, mint a "lábasjószágoknál""

Ezt meg kéne vizsgálni (illetve találni kéne olyan cikket, amiben ilyen vizsgálatot elemeznek).

"Ahhoz meg megint komoly kutatás kellene, hogy a spermiumokhoz szükséges fehérjék mennyiben hőérzékenyek, szintézisük mennyire kívánja az alacsonyabb hőmérsékletet, életben maradásuk mennyire hőfüggő,"

Nekem úgy rémlik, nem a fehérjék képződését vagy élettartalmát befolyásolja a magasabb hőmérséklet, hanem az enzimek működését (alacsonyabb a hőmérsékleti optimumuk).

Illetve olyat is olvastam, hogy a magasabb hőmérséklet gyorsítja a tesztoszteron átalakulását ösztrogénné, és ezáltal ronthatja a nemi hormonok arányát.