Wie viele gleiche Spermien kommen bei einem Samenerguss raus?
In einem Spermium sind 23 zufällige von 46 Chromosomen. Wenn ich einmal abspritze wie viele Spermien sind dann jeweils gleich ?
4 Antworten
Hallo Lucion02
Von den 46 Chromosomen, die eine Zelle enthält sind jeweils immer 2 homolog und mal abgesehen von Genommutationen enthält ein Spermium immer eines von den jeweils homologen Chromosomen, bzw für das 23. Chromosomenpaar entweder das X oder das Y Chromosom, was auch darüber entscheidet ob dieses Spermium bei Befruchtung ein Mädchen oder einen Jungen erzeugen würde.
Somit gibt es 23. Paar für die 2 Möglichkeiten in Betracht kommen, das lässt sich auf binäre Betrachtung zurückführen, sodass es insgesamt 2 hoch 23 verschiedene Möglichkeiten gibt das wären ausgerechnet 8.388.608 möglicher verschiedener Spermien.
Die Anzahl der Spermien pro Ejakulation ist unterschiedlich, sie hängt unter anderem von den Genen des Mannes ab, von dessen Alter, von dessen Lebensweise, Ernährung, der Temperatur der Hoden, wie oft er in Zeit direkt davor schon Ejakuliert hat und noch vielen anderen Dingen ab.
Im Normalfall liegt sie so zwischen 35-200 Millionen Spermien, daran berechnet wäre in der Theorie abhängig von der Menge im Durchschnitt jede Kombination zwischen gerundet 4-24 vertreten.
Soweit aber nur die Theorie, in der Praxis gibt es nämlich noch das Crossing Over, welches auftreten kann aber nicht muss.
Beim Crossing Over tauschen die homologen Chromosomen ein Stückchen untereinander aus, das kann an jeder beliebigen Stelle passieren.
Das Crossing ist zwar nicht der Regelfall aber es besteht durchaus eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass es zumindest bei einem Chromosomenpaar in einem Spermium passiert.
Außerdem kann es bei manchen Spermien zu Verteilungsfehlern kommen, die entweder zu einer Aneuriploidie (Ungleichverteilung) oder gar zu einer Polyploidie (mehrfacher Chromosomensatz) führen oder aber es kommt zu zufälligen Mutationen.
Beides zusammen dürfte dafür Sorgen, dass die Zahl der Spermien die jeweils gleich sind weitaus niedriger liegt und bedingt dadurch wäre es viel zu komplex hier einen genauen Wert abzuschätzen.
Was man aber sagen kann, ist dass es im Normalfall zu den meisten Spermium mindestens 1 gleiches geben sollte, denn bedingt durch die Art wie die Meiose (Reifeteilung) abläuft entstehen aus einem Spermatozyten (Urspermienzelle im Hoden) innerhalb der Meiose jeweils 4 Spermien, von denen 2 gleich sind und komplementär also komplett verschieden sind.
Natürlich kann es trotzdem Vorkommen das einzelne Spermien durch Mutation, Absterben des anderen oder schlicht weil das andere im Körper geblieben ist kein äquivalentes Spermium dabei haben, die meistens haben es jedoch.
LG
Darkmalvet
Hi,
Keine. Die Wahrscheinlichkeit ist so gering, dass es nahezu unmöglich ist.
Es werden nämlich nicht nur die Chromosomen zufällig verteilt - auch innerhalb eines Chromosoms kommt es zu Veränderungen. So können z.B. homologe Chromosomen während der Meiose einzelne Abschnitte tauschen. Die Kombinationsmöglichkeiten sind daher nahezu unbegrenzt.
Aber wenn wir das mal ignorieren:
Bei 23 Chromosomen-Paaren gäbe es 2^23 (= 8.388.608) Möglichkeiten, selbige auf die Spermien aufzuteilen.
Während der Ejakulation werden schätzungsweise 40 - 900 Millionen Spermien abgegeben. Dann hätten wir etwa 4 - 107 identische Spermien. Rein hypothetisch, wenn es nicht zu weiterer Rekombination und Mutation kommen würde. ;)
Viele Grüße;
SacredChao
Das ist zwar der richtige Gedanke aber leider nicht ganz korrekt.
Wie ich im Kommentar zu NoHumanBeing schon geschrieben habe ist Crossing Over eine Möglichkeit und nicht der Regelfall, somit gibt es eine relativ gesehen geringe aber absolut gesehen beachtliche Restmenge an Spermien die kein Crossing Over irgendwo durchlaufen haben und in dieser Menge kann es zu Äquivalenzen kommen und wenn man mal rein danach geht, dass in dieser Menge mindestens 2 Spermien gleich sind so wird es das auch.
Lassen wir diese Menge mal nur 1% betragen, dann wären dies selbst bei schlechter Spermienanzahl 350.000 Spermien und damit 350.000 zufällig Abbildungen auf eine Bildmenge von 8.388.608, die Wahrscheinlichkeit, dass dort mindestens ein Element 2 mal getroffen wird dürfte sehr hoch sein, um es genau zu berechnen müsste man eine Gesamtfunktion bilden und dann die Menge aller hier möglichen Gesamtfunktionen betrachten und dabei die Anzahl der nicht surjektiven Funktion denen der surjektiven Prozentual gegenüber stellen.
Aber lassen wir das, denn alleine die Meiose selbst bedingt, dass es zu einem Spermium im Regelfall ein äquivalentes gibt, denn
egal wie das Crossing Over abläuft, es landet immer eine Menge der Chromosomen in der einen Tochterzelle und der Rest in der zweiten und diese teilt sich egal wie vorher das Crossung Over ablief noch einmal und bildet 2 Spermien, sodass es 2 jeweils komplementäre Spermien und 2 jeweils gleiche gibt.
Da hast Du etwas falsch verstanden.
Bei der Reifeteilung (Meiose) findet ein Schritt statt, der "crossing over" genannt wird. Bei diesem Schritt werden die Gene des selben Chromosoms in anderer Reihenfolge angeordnet und mit den Genen anderer Chromosome kombiniert. Auf diese Weise entsteht mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ein neues Chromosom mit vollkommen neuem Inhalt, das in Deinen Körperzellen so nicht vorkommt. Deine Samenzellen enthalten also nicht nur eine Untermenge der Chromosome Deiner Körperzellen, sondern tatsächlich Chromosome mit vollkommen anderer Erbinformation, als der in Deinen Körperzellen.
Die Kombinationsmöglichkeiten sind nahezu unerschöpflich. Die Wahrscheinlichkeit, zwei genetisch identische Spermien zu erwischen, liegt nur maginal über null und zwar so marginal, dass Du vermutlich Sperma in astronomischen Mengen bräuchtest, um jemals zwei genetisch identische Spermien darin zu finden.
Bevor Du so viel zusammen hast, dürfte das Zeug allerdings anfangen, unter dem Druck eine Kernfusion zu starten. ;-)
Jetzt hast du etwas falsch verstanden, das Crossing Over ist nichts was im Regelfall stattfindet, das Crossing over kann stattfinden muss aber nicht, die Wahrscheinlichkeit, dass es dazu kommt dürfte im einstelligen Prozentbereich liegen, geh also mal davon aus, dass es vielleicht bei im Regelfall um die 1-3 Chromosomen in einem Spermium schwankt bei denen es zu einem Crossing over aber nicht bei allen.
Soweit ich es verstehe, findet es durchaus im Regelfall statt.
Crossing over happens? Yes, normally occurs between each pair of homologous chromosomes
Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Meiosis#Meiosis\_vs.\_mitosis
Das klingt eher so, als sei es die Regel, anstatt die Ausnahme.
Egal wie das Crossing Over abläuft, es landet immer eine Menge der Chromosomen in der einen Tochterzelle und der Rest in der zweiten und diese teilt sich egal wie vorher das Crossung Over ablief nocheinmal und bildet 2 Spermien, sodass es 2 jeweils komplementäre Spermien und 2 jeweils gleiche gibt.
Stimmt. ;-)
Soweit ich es verstehe, findet es durchaus im Regelfall statt.
Das liegt an dem Blickwinkel aus dem man argumentiert, bezogen auf die gesamten Keimzellen ist Crossing Over der Regelfall weil es dort als mindestens 1 Chromosomenpaar von 23 hat Crossing Over durchlaufen zu sehen ist.
Setzt man den Blickwinkel jedoch auf den einzelnen Chromosomenpaaren an ist Crossing Over nicht der Regelfall sondern eine Möglichkeit, vielleicht habe ich mit einstelligem Prozentbereich untertrieben aber es ist defintiv nicht der Regelfall, was du da aus dem Englischen Wikipedia rausgesucht hast ist falsch.
Ich habe schon sehr oft die Beobachtung gemacht, dass dieser Unterschied in vielen Schulen nicht klar rausgearbeitet wird, Wikipedia ist von jedem schreibbar somit ist es nicht verwunderlich, dass da sowas steht.
Überlegt man mal weiter, dann kann das auch garnicht sein, denn wenn es fast immer auf jedem Chromosom zu Crossing Over kommen würde dann würde das 3. Mendelsche Gesetzt der kombinierten Vererbung nicht gelten, bzw Mendel hätte nicht die Beobachtung machen können, dass es meistens gilt.
Das 3. Mendel'sche Gesetz besagt doch gerade, dass genetische Merkmale (in aller Regel) unabhängig voneinander vererbt werden, was ja nicht der Fall wäre, wenn die Chromosomen "ganz blieben", da dann zumindest alle Gene, die auf dem selben Chromosom liegen, immer gemeinsam vererbt würden.
Ja stimmt, kleiner Denkfehler es ist schon spät und ich habe nebenbei aller Hand moderatives zu tun, da kommt man schonmal durcheinander xD
Ich meinte natürlich die Beobachtung gekoppelter Vererbung verschiedener Merkmale, dass es diese Beobachtung nie gegeben hätte, wenn Crossing Over im Regelfall passiert.
Wobei man aber sagen muss, dass die Wahrscheinlichkeit, mit der Merkmale gemeinsam vererbt werden, mit zunehmender Entfernung der Gene zueinander abnimmt. (Centimorgan usw...)
Bei ca 400 Millionen Spermien pro Erguss und 2^23≈8 Millionen Möglichkeiten werden durchschnittlich je 50 Spermien gleich sein.
Rein rechnerisch ja.
Biologisch ist es aber nicht das, was passiert.
Diese Rekombination habe ich dabei nicht berücksichtigt, wurde mir in der Schule auch nicht beigebracht. So scheint es ja recht unwahrscheinlich zu sein, dass sich überhaupt 2 Spermien gleichen.
Jetzt hast du etwas falsch verstanden, das Crossing Over ist nichts was im Regelfall stattfindet, das Crossing over kann stattfinden muss aber nicht, die Wahrscheinlichkeit, dass es dazu kommt dürfte im einstelligen Prozentbereich liegen, geh also mal davon aus, dass es vielleicht bei im Regelfall um die 1-3 Chromosomen in einem Spermium schwankt bei denen es zu einem Crossing over aber nicht bei allen.
Aufgrund von Wahrscheinlichkeitsrechnung bedingt das auf jedenfall, dass es gleiche Spermien in einem Samenerguss gibt, denn es gibt eine wenn auch relativ gesehen geringe Restmenge an Spermien die kein Crossing Over irgendwo haben, bei einer derart hohen Gesamtmenge von im Regelfall 35-200 Millionen wird diese Restmenge auf jeden Fall groß genug sein, dass es zu einigen Spermien gleiche gibt.
Jetzt kommt aber noch die Funktionsweise der Meiose selber hinzu, bei der nämlich aus einem Spermatozyten 4 Spermien werden.
Egal wie das Crossing Over abläuft, es landet immer eine Menge der Chromosomen in der einen Tochterzelle und der Rest in der zweiten und diese teilt sich egal wie vorher das Crossung Over ablief nocheinmal und bildet 2 Spermien, sodass es 2 jeweils komplementäre Spermien und 2 jeweils gleiche gibt.